JP3697934B2 - Fuel property detection device and engine fuel supply control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料性状を検出する装置およびその検出結果を用いるエンジンの燃料供給制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンが不安定となる冷間始動時に、始動後増量補正係数により燃料増量を行い、空燃比を理論空燃比よりもリッチ側の値とすることによってエンジンを安定させるようにしたものがある(特開平6−105129号公報参照。)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の噴射量補正が必要となる理由は次の通りである。吸気ポートに臨んで設けられている燃料噴射弁で具体的に述べると、噴射弁からの噴射燃料は、その全てが噴霧のまま気流に乗ってシリンダに導入されるのではなく、吸気弁傘裏部や吸気ポート壁に付着して液状となる。この吸気ポート壁に付着した燃料は、液状のままポート壁をゆっくりと伝いつつシリンダに到達する。つまり、この分の燃料(壁流燃料)だけは燃料供給遅れが生じてしまうのである。
【0004】
この場合、この壁流燃料量はさらに燃料の性状(特に揮発性)にも依存し、揮発性が悪い燃料ほど壁流燃料量が多くなる。こうした燃料の揮発性の違いによる燃料壁流量差を考慮し、従来の各種噴射量補正では、市販されている燃料のうち最も揮発性の悪い燃料(最重質ガソリン)が使用される場合でも、冷間時のエンジン回転が不安定とならないようにマッチングされている。上記の始動後増量補正係数であれば、始動後増量補正係数を演算する際に用いるデータを最重質ガソリンに対してマッチングする。
【0005】
しかしながら、最重質ガソリンよりも揮発性の良い燃料が使用されるときは、各種噴射量補正量が大きくなり過ぎ、これによって最重質ガソリン使用時よりも空燃比がリッチ側に傾くため、排気エミッション(特にCO、HC)が悪くなる。
【0006】
そこで、過渡時に燃料噴射量に対する排気空燃比の応答波形をサンプリングし、これら過渡時データに基づいて、使用燃料の燃料性状の推定を可能とすることが考えられる。たとえば、予めECM(エレクトロニックコントロールモジュール)上に構築したプラントモデルのパラメータを、基準燃料に対するプラントモデルである規範モデルとの予測誤差が最小となるように上記の過渡時データに基づいて調整することにより、使用燃料に対するプラントモデルを同定し、この同定したプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルに対するカットオフ周波数とを比較することにより、使用燃料の燃料性状の推定を可能とするようにしたものを本出願とほぼ同時期に提案している(特願平11−98709号参照)。
【0007】
この場合、排気空燃比は燃料性状以外の要因(外乱)でも大きく変化する。たとえば、燃料性状以外の要因には、パージガス、ハイドロマスタやマスターバックといったブレーキ倍力装置の作動に伴う吸入負圧の変動、気筒分配、失火、EGR、スワールコントロールバルブの作動状態、ロックアップ、燃料カット、ブローバイガス等がある。このため、過渡時でありながらこの燃料性状以外の要因で排気空燃比が変化する場合にも入出力データをサンプリングしたのではデータが不正確となり、燃料性状の推定精度が落ちてしまうのである。
【0008】
そこで本発明は、燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域であるかどうかを判定し、燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域になると、入出力データのサンプリングを禁止することにより、サンプリングデータが不正確になることを防止して燃料性状の推定精度の低下を回避することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、図42に示すように、エンジンの運転条件に応じた燃料供給量を演算する手段51と、この供給量の燃料をエンジンに供給する手段52と、エンジンの排気空燃比を検出する手段53と、過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段54と、これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段61と、この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数fcRealを演算する手段62と、このプラントモデルのカットオフ周波数fcRealと規範モデルのカットオフ周波数fcRefとを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段63と、この燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段56と、この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段57とを設けた。
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ中(パージ弁の開時)である。
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ禁止中(パージ弁の全閉時)かつパージを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのON時である。
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配不安定域である。
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である。
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である。
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバルブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中である。
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である。
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカバーよりディレイ期間が経過していない状態である。
【0011】
第2の発明は、図43に示すように、エンジンの運転条件に応じた燃料供給量を演算する手段51と、この供給量の燃料をエンジンに供給する手段52と、エンジンの排気空燃比を検出する手段53と、過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段54と、これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段61と、この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数fcRealを演算する手段62と、このプラントモデルのカットオフ周波数fcRealと規範モデルのカットオフ周波数fcRefの差と許容範囲とを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段71と、この燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段56と、この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段57とを設けた。
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ中(パージ弁の開時)である。
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ禁止中(パージ弁の全閉時)かつパージを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのON時である。
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配不安定域である。
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である。
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である。
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバルブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中である。
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である。
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカバ ーよりディレイ期間が経過していない状態である。
【0012】
第3の発明は、図44に示すように、エンジンの運転条件に応じた燃料供給量を演算する手段51と、この供給量の燃料をエンジンに供給する手段52と、エンジンの排気空燃比を検出する手段53と、過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段54と、これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段61と、この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数fcRealを演算する手段62と、カットオフ周波数に対する燃料性状推定値の特性を予め設定する手段81と、前記演算されたカットオフ周波数fcRealからこの特性を検索することにより燃料性状推定値を演算する手段82と、この燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段56と、この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段57とを設けた。
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ中(パージ弁の開時)である。
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ禁止中(パージ弁の全閉時)かつパージを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのON時である。
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配不安定域である。
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である。
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である。
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバルブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中である。
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である。
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカバ ーよりディレイ期間が経過していない状態である。
【0013】
第4の発明では、第1または第2の発明において前記燃料性状の推定結果を不揮発性メモリ(たとえばEEPROM)に記憶させておく。
【0014】
第5の発明では、第3の発明において前記燃料性状推定値を不揮発性メモリ(たとえばEEPROM)に記憶させておく。
【0015】
第6の発明では、第1の発明において前記燃料性状の推定が、前記規範モデルを基準燃料に対してマッチングした場合に、前記同定したプラントモデルのカットオフ周波数が規範モデルのカットオフ周波数より高いとき、前記基準燃料よりも軽質であると推定することである。
【0016】
第7の発明では、第2の発明において前記燃料性状の推定が、前記規範モデルを基準燃料に対してマッチングした場合に、前記同定したプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数の差が許容範囲外であり、かつプラントモデルのカットオフ周波数が規範モデルのカットオフ周波数よりも大きいとき、前記基準燃料よりも軽質であると推定することである。
【0032】
第8の発明では、第1、2、3、5、6、7のいずれか一つの発明において前記予測誤差が小さくなるように調整することが、予測誤差が最小となるように調整することである。
【0034】
第9の発明は、図45に示すように、エンジンの運転条件に応じた燃料供給量をエンジンに供給する手段91と、エンジンの排気空燃比を検出する手段53と、過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段54と、これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段61と、この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数fcRealを演算する手段62と、このプラントモデルのカットオフ周波数fcRealと規範モデルのカットオフ周波数fcRefとを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段63と、この燃料性状の推定結果に基づいて前記燃料供給噴を演算する手段64と、前記燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段56と、この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段57とを設けた。
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ中(パージ弁の開時)である。
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ禁止中(パージ弁の全閉時)かつパージを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのON時である。
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配不安定域である。
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である。
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である。
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバルブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中である。
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である。
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカバ ーよりディレイ期間が経過していない状態である。
【0035】
第10の発明は、図46に示すように、エンジンの運転条件に応じた燃料供給量をエンジンに供給する手段91と、エンジンの排気空燃比を検出する手段53と、過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段54と、これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段61と、この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数fcRealを演算する手段62と、このプラントモデルのカットオフ周波数fcRealと規範モデルのカットオフ周波数fcRefの差と許容範囲とを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段71と、この燃料性状の推定結果に基づいて前記燃料供給量を演算する手段72と、前記燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段56と、この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段57とを設けた。
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ中(パージ弁の開時)である。
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ禁止中(パージ弁の全閉時)かつパージを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのON時である。
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配不安定域である。
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である。
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である。
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバルブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中である。
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である。
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなく。かつ燃料カットリカ バーよりディレイ期間が経過していない状態である。
【0036】
第11の発明は、図47に示すように、エンジンの運転条件に応じた燃料供給量をエンジンに供給する手段91と、エンジンの排気空燃比を検出する手段53と、過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段54と、これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段61と、この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数fcRealを演算する手段62と、カットオフ周波数に対する燃料性状推定値の特性を予め設定する手段81と、前記演算されたカットオフ周波数fcRealからこの特性を検索することにより燃料性状推定値を演算する手段82と、この燃料性状推定値に基づいて前記燃料供給量を演算する手段83と、前記燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段56と、この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段57とを設けた。
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ中(パージ弁の開時)である。
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する装置を備える場合に、パージ禁止中(パージ弁の全閉時)かつパージを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのON時である。
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブレーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配不安定域である。
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めている場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である。
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である。
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバルブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中である。
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である。
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である。
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカバ ーよりディレイ期間が経過していない状態である。
【0037】
第12の発明では、第9または第10の発明において前記燃料性状の推定結果を不揮発性メモリ(たとえばEEPROM)に記憶させておく。
【0038】
第13の発明では、第11の発明において前記燃料性状推定値を不揮発性メモリ(たとえばEEPROM)に記憶させておく。
【0039】
第14の発明では、第9の発明において前記燃料性状の推定が、前記規範モデルを基準燃料に対してマッチングした場合に、前記同定したプラントモデルのカットオフ周波数が規範モデルのカットオフ周波数より高いとき、前記基準燃料よりも軽質であると推定することである。
【0040】
第15の発明では、第10の発明において前記燃料性状の推定が、前記規範モデルを基準燃料に対してマッチングした場合に、前記同定したプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数の差が許容範囲外であり、かつプラントモデルのカットオフ周波数が規範モデルのカットオフ周波数よりも大きいとき、前記基準燃料よりも軽質であると推定することである。
【0056】
第16の発明では、第9、第10、第11、第13、第14、第15のいずれか一つの発明において前記予測誤差が小さくなるように調整することが、予測誤差が最小となるように調整することである。
【0057】
【発明の効果】
第1の発明によれば、プラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように、また第8、第16の発明によれば、プラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が最小となるように調整することで、プラントモデルが同定される。このときのパラメータよりプラントモデルの伝達関数がわかり、これよりプラントモデルのカットオフ周波数が定まる。
【0058】
ここで、規範モデルを基準燃料に対してマッチングしてある場合に、使用燃料が基準燃料よりも軽質であるときは、プラントモデルのカットオフ周波数のほうが基準燃料に対するよりも高くなる(この逆に、使用燃料が基準燃料よりも重質であるときは、プラントモデルのカットオフ周波数のほうが基準燃料に対するよりも低くなる)。これは、基準燃料よりも軽質の燃料のほうが基準燃料よりも燃料輸送遅れが小さくなるため、その燃料応答性が高くなり、基準燃料と比べ、高周波域まで応答ゲインを維持できるためである。
【0059】
したがって、第1、第9の発明によれば、プラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数とを比較することで、使用燃料の燃料性状を推定することが可能となる。たとえば、第6、第14の発明のように規範モデルを基準燃料に対してマッチングしてある場合に、同定したプラントモデルのカットオフ周波数が規範モデルのカットオフ周波数より高いとき、また第7、第15の発明のように規範モデルを基準燃料に対してマッチングしてある場合に、同定したプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数の差が許容範囲外であり、かつプラントモデルのカットオフ周波数が規範モデルのカットオフ周波数よりも大きいとき、使用燃料は基準燃料よりも軽質であると推定すればよい。このようにして、燃料性状を推定することが可能となると、これを燃料供給量の演算に活かすようにした第15の発明によれば、使用燃料の燃料性状に応じた燃料供給量を過不足なく与えることができる。
【0060】
一方、燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する場合にも排気空燃比を出力データとしてサンプリングしたのでは、不正確なデータとなり、この不正確なデータに基づいて燃料性状を推定すると、推定精度が低下するのであるが、第1、第9、第6、第14、第7、第15、第8、第16の発明によれば、このような場合に入出力データのサンプリングを禁止することで、燃料性状の推定精度の低下を回避できる。
【0061】
第2、第10の発明によれば、基準燃料に対するカットオフ周波数がバラツクことがあっても、燃料性状の推定を安定して行うことができる。
【0062】
第3、第11の発明によれば、燃料供給量の演算精度を高めることができる。
【0063】
第4、第5、第11、第12の発明によれば、次回の運転時に始動当初より燃料性状の推定結果や燃料性状推定値を利用できる。
【0064】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、いわゆる蒸発燃料処理装置を備えるエンジンにおいても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0065】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える車両においても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0066】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めているエンジンにおいても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0067】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、失火判定機能を備えるエンジンにおいても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0068】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、EGR装置を備えるエンジンにおいても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0069】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、スワールコントロールバルブを備えるエンジンにおいても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0070】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、ロックアップ機構付きの自動変速機を備える車両においても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0071】
第1、第2、第3、第9、第10、第11の発明によれば、燃料カット機能を備えるエンジンにおいても燃料性状の推定精度が低下することがない。
【0072】
【発明の実施の形態】
図1において、1はエンジン本体で、吸入空気はエアクリーナから吸気管8を通ってシリンダに供給される。燃料は、運転条件に応じて所定の空燃比となるようにECM2よりの噴射信号に基づき燃料噴射弁7からエンジン1の吸気ポートに向けて噴射される。
【0073】
ECM2にはクランク角センサ4からのREF信号(4気筒では180°ごと、6気筒では120°ごとに発生する気筒を識別するための信号)と1°信号、エアフローメータ6からの吸入空気量信号、三元触媒10の上流側(排気マニフォールド集合部)に設置した広域空燃比センサ(以下単に「A/Fセンサ」という)3からの空燃比信号、水温センサ11からの冷却水温信号、スロットルセンサ12からの絞り弁5開度信号等が入力され、これらに基づいてECM2では、吸入空気量Qaとエンジン回転数Neとから基本噴射パルス幅Tpを演算するとともに、加減速時にはこのTpに過渡補正量Kathosを加算することによって壁流燃料に関する補正を行う。過渡補正量Kathosは、加減速時に限らず、壁流燃料が大きく変化する始動時や燃料リカバー時、さらには後述する目標当量比Tfbyaの切換時にも働く。
【0074】
ECM2ではまた、冷間始動時のエンジン安定性をよくしたり高負荷時の要求出力に応えるため目標当量比Tfbyaを用いて燃料補正を行うほか、トランスミッションのギヤ位置センサ13からのギヤ位置信号、車速センサ(図示しない)からの車速信号等に基づいて運転状態を判断しながら条件に応じてリーン空燃比と理論空燃比との制御を行う。排気管9には三元触媒10が設置され、理論空燃比の運転時に最大の転換効率をもって、排気中のNOxの還元とHC、COの酸化を行う。この三元触媒10はリーン空燃比のときはHC、COは酸化するが、NOxの還元効率は低い。しかしながら、空燃比がリーン側に移行すればするほどNOxの発生量は少なくなり、所定の空燃比以上では三元触媒10で浄化するのと同じ程度にまで下げることができ、同時に、リーン空燃比になるほど燃費が改善される。したがって、負荷のそれほど大きくない所定の運転領域においては目標当量比Tfbyaを1.0より小さな値とすることによってリーン空燃比による運転を行い、それ以外の運転領域ではTfbyaを1.0とすることにより空燃比を理論空燃比に制御するのである。
【0075】
このように目標当量比Tfbyaは運転条件の変化に応じて切換わるのであるが、上記の過渡補正量KathosをTfbya=1.0(つまり理論空燃比)に対する値として計算しているのでは、出力空燃比域(このときTfbyaは1.0より大きい)からの減速時などTfbyaの切換時に過渡補正量Kathosに不足を生じて空燃比が一時的にオーバーリッチやオーバーリーンになり、制御空燃比の追従性が悪くなるので、これに対処するためECM2では、平衡付着量Mfhを目標当量比Tfbyaをもパラメータとして演算している。これを演算式で表すと、
Mfh=Avtp×Mfhtvo×Tfbya×CYLDRN#
ただし、Mfh :全気筒トータルでの平衡付着量、
Avtp :噴射弁部空気量相当パルス幅、
Mfhtvo :付着倍率、
CYLDRN#:シリンダ数、
である(特開平10−18882号公報参照)。そして、この平衡付着量(壁流燃料の平衡値のこと)Mfhと現時点での付着量Mfとの差に分量割合Kmfを乗じる演算により、つまり
Vmf=(Mfh−Mf)×Kmf
の式により付着速度(単位周期当たりの付着量のこと)Vmf(1サイクル毎の値)を計算し、平衡付着量Mfhが増加する場合(たとえば加速時)にはこれを過渡補正量Kathosとし、
CTIn=(Avtp×Tfbya+Kathos)×α×2+Ts+Chosn1
ただし、Kathos:過渡補正量(1サイクル毎の値)、
α :空燃比フィードバック補正係数、
Ts :無効噴射パルス幅、
Chosn1 :気筒別壁流補正量(各気筒1サイクル毎の値)、
の式により、シーケンシャル噴射(4気筒ではエンジン2回転毎に1回、各気筒の点火順序に合わせて噴射)時に燃料噴射弁に与える実噴射パルス幅CTInを気筒別に計算する。なお、「1サイクル毎の値」とは、1REF信号の入力毎の値、「各気筒1サイクル毎の値」とは4REF信号(4気筒の場合)の入力毎の値である。CTInとChosn1の「n」は気筒番号を表す。
【0076】
ここで、上記の気筒別壁流補正量Chosnについて説明すると、壁流燃料には直接にシリンダに流入される分が少なく比較的応答の遅いもの(低周波成分という)と、直接にシリンダに流入される分が主で応答の速いもの(高周波成分という)とがあり、上記のVmfが低周波成分を対象とする壁流補正量であるのに対して、Chosnは高周波成分を対象とする補正量である。つまり、Vmfだけでは高周波成分に対して対処不可能なため、高周波成分に対する補正量であるChosnを導入する必要があるわけである。具体的には、前回噴射からの噴射弁部空気量相当パルス幅Avtpの変化量であるΔAvtpnを用いて、Avtpが増えているとき(加速時)であれば、
Chosn=ΔAvtpn×Gztwp
ただし、Gztwp:増量ゲイン、
の式により、またAvtpが減少しているとき(減速時)は
Chosn=ΔAvtpn×Gztwm
ただし、Gztwm:減量ゲイン、
の式により計算し、これを気筒別に同期噴射の燃料噴射パルス幅に加算することによって、高周波成分に対する壁流補正を行っている。なお、上記の増量ゲインGztwp、減量ゲインGztwmは水温補正を行うためのものである。また、ΔAvtpnの最後に添付されているnは、CTInの場合と同じに気筒番号を表す。
【0077】
このように低周波成分に対する壁流補正量に加えて高周波成分に対する壁流補正量を導入しているものにおいても、Chosnの演算にTfbyaが考慮されていないのでは、特に出力空燃比域からの減速時などTfbyaの切換時にChosnに不足を生じて一時的にオーバーリッチやオーバーリーンが生じるので、これに対処するためECM2では、高周波成分に対する壁流補正量であるChosnについてもTfbyaに応じた値としている(特開平10−18882号公報参照)。これを演算式で表すと、
Chosn1=(Kathos−Kathos-4Ref)×(Gztwc−1)/A
ただし、Chosn1 :1サイクル目のChosn、
Kathos-4Ref:各気筒1サイクル前(4REF信号前)のKathos、
Gztwc :増量ゲインGztwpまたは減量ゲインGztwm、
A :低周波成分の1サイクル目の応答ゲイン、
である。
【0078】
なお、燃料カット(燃料カットを気筒別に行う場合と全気筒同時に行う場合とがある)を考慮して燃料リカバー時の壁流補正量(Chosn1 、Vmf)を計算することにより、目標当量比Tfbyaの切換を伴う燃料リカバー時にも、最適な壁流補正量を与えるようにしてもかまわない(特開平10−18882号公報参照)。
【0079】
一方、エンジンが不安定となる冷間始動時には、始動後増量補正係数KASにより燃料増量を行い、空燃比を理論空燃比よりもリッチ側の値とすることによってエンジンを安定させている(特開平6−101529号参照)。たとえば、後述する36式によりKASを計算しており、このときのKASは、概略、スタータスイッチのON時の値を初期値としてスタータスイッチのOFFタイミングより急な勾配で直線的に減少し、途中からはより緩やかな勾配となって減少し、最後に0になる値である。
【0080】
そして、この始動後増量補正係数KASは、上記の目標当量比Tfbyaの一部であり、たとえば、
Tfbya=Kml+KAS
ただし、Dml:燃空比補正係数、
の式により目標当量比Tfbyaを算出している。
【0081】
ここで、Kmlは、運転条件に応じた目標空燃比を定めるもので、エンジンの回転数と負荷をパラメータとするマップを検索することにより求められる。なお、目標空燃比の切換時にKmlのマップ値を検索した上で所定のダンパ操作を行わせるものもある。
【0082】
また、始動時には特別な燃料噴射パルス幅TISTを設定している(特開平7−63082号公報参照)。急加速時のように特に大きなトルクが要求されるときは、加速時割り込み噴射パルス幅IJSETnが演算され、同期噴射の途中でも割り込み噴射が行われることがある。
【0083】
さて、上記のKASなど各種噴射量補正が必要となる理由は、壁流燃料の分だけの燃料供給遅れが生じてしまうからであるが、この壁流燃料量はさらに燃料性状(特に揮発性)にも依存し、揮発性が悪い燃料ほど壁流燃料量が多くなる。こうした燃料の揮発性の違いによる壁流燃料量差を考慮し、従来の各種噴射量補正(たとえば従来の始動後増量補正)では、最重質ガソリンが使用される場合でも、冷間時のエンジン回転が不安定とならないようにKASの演算に用いるデータがマッチングされている。
【0084】
しかしながら、最重質ガソリンよりも揮発性の良い燃料が使用されるときは、各種噴射量補正量が大きくなり過ぎ、これによって最重質ガソリンの使用時に期待される空燃比目標値よりも実際の空燃比がリッチ側に傾くため、排気エミッション(特にCO、HC)が悪くなる。
【0085】
そこで、壁流燃料量が多い領域での過渡時に、燃料噴射量に対する排気空燃比の応答波形をサンプリングし、これら過渡時データに基づいて予めECM2上に構築したプラントモデルのパラメータを、規範モデルとの推定誤差が最小となるように調整することによりプラントモデルを同定し、前記調整されたパラメータに基づいてプラントモデルのカットオフ周波数を求め、これと基準燃料(Ref燃料)に対するプラントモデルである規範モデルのカットオフ周波数とを比較することにより、燃料性状を推定し、この推定した燃料性状に応じて各種噴射量補正量を演算する。
【0086】
その一方で、過渡時でありながら燃料性状以外の要因で排気空燃比が変化する場合にも入出力データをサンプリングしたのではデータが不正確となり、燃料性状の推定精度が落ちてしまうため、燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域になると、入出力データのサンプリングを禁止する。
【0087】
ECM2で実行されるこの最適化制御を次に説明する。
【0088】
図2は最適化制御の制御システムのブロック図である。
【0089】
本制御システムは大きく分けて、プラント同定部21、燃料性状推定部22、トリガリング機能23、コントローラ24から構成されている。
【0090】
図2を用いて制御の概要を説明し、その後にプラント同定について詳述する。
【0091】
まず、プラント同定部21の主な構成要素は、プラントモデル31、誤差検出手段32、最適化計算手段33、入力(実噴射パルス幅)のバッファリング手段34、出力(排気空燃比)のバッファリング手段35からなっており、エンジンパラメータより判定されたトリガより、実噴射パルス幅CTInおよびA/Fセンサ3出力電圧をサンプリングし、それぞれをプラントモデル31の入出力信号としてその領域においてのプラントモデル31の同定を行う。モデルの形式(次数)は予め物理モデルから設定してあり、実際の入出力信号に対して最適となるようにモデルパラメータを調整している。
【0092】
ここで、プラントモデル31は、燃料挙動特性を分母2次、分子2次の2次遅れ系モデル、排気動特性を分母1次の1次遅れ系モデルとした離散系カスケード結合のモデル(分母3次、分子3次の物理モデル)である。同定手法は最も一般的であるARXモデルを用いた一括処理最小2乗法としている。
【0093】
燃料性状推定部22は、基準燃料(Ref燃料)に対するプラントモデルである規範モデル37、カットオフ周波数比較手段38からなり、プラント同定部21により同定されたプラントモデル31のカットオフ周波数fcRealと規範モデル37のカットオフ周波数fcRefとを比較手段38において比較することにより燃料性状を判定する。
【0094】
ここでは、説明の簡単化のため、使用燃料が2種類しかない場合(揮発性の悪い方の燃料を重質ガソリン、揮発性の良いほうの燃料を軽質ガソリンとする)で説明すると、重質ガソリンに対してマッチングした規範モデルを用いた場合、同定したプラントモデル31のカットオフ周波数が規範モデルのカットオフ周波数より高いとき、軽質ガソリンが使用されていると判定できる。これは、軽質ガソリンのほうが重質ガソリンより燃料輸送遅れが小さくなるため、軽質ガソリンのほうが燃料応答性が高くなり、重質ガソリンと比べ、高周波域まで応答ゲインを維持できるためである。なお、燃料性状の推定前には、燃料性状の判定値を重質ガソリンに初期設定しておく。
【0095】
本制御では1トリップ(エンジンの運転の開始から停止まで)の間にたとえば1回、燃料性状を推定し、その推定結果を不揮発性メモリ(本実施形態においてはEEPROM14、図1参照)に記憶させておき、コントローラ24により次回始動時の燃料制御に反映させる。
【0096】
トリガリング機能23は、プラント同定に必要な入出力信号をサンプリングするとともに、プラント同定を開始するトリガを発生させる条件を判定するものである。
【0097】
ここで、一般的にシステムを同定するためには、広い帯域の周波数を含んだ入力が必要である。エンジンにおいては、M系列等の入力を生成するのは現実的でないので、入力がステップ的に変化する点をサンプリングトリガとする。また、EGR(排気還流)やスワールコントロール等、燃料挙動に大きく影響を及ぼす条件も排除する必要がある。上記のような条件が、同定するときのモード中に存在するかまたは同定用入力信号を生成する必要がある。
【0098】
コントローラ24は、具体的には始動後増量補正係数調整手段で、1トリップ中に推定された燃料性状に応じて、次回の始動直後の始動後増量補正量KASを適切な値とする。調整する項目はKASの初期値と減衰割合である。
【0099】
ここでは、前述のように制御の簡略化のため、重質ガソリン用か軽質ガソリン用かの2値切換で説明するが(したがって、始動後増量補正係数調整手段は始動後増量補正係数切換手段40となる)、燃料性状の分離性能とエンジンの要求から燃料性状の切換の段数を決定すればよい。
【0100】
燃料噴射量演算手段15は、前述したVmf、CTIn、Chosn1を演算するものである。
【0101】
次に、プラントモデル31の同定について、項を分けて詳述する。
【0102】
1.プラントモデル
燃料性状を推定するためには、エンジンのダイナミクスから燃料挙動のダイナミクスだけを抽出する必要がある。4サイクルエンジン(プラント)は、図3に示すような要素から構成されると考えられる。観測できる入出力は吸入空気量Qaに基づいて基本噴射パルス幅Tpを演算し、これに各種補正を行って求めた実噴射パルス幅CTIn(ただし、始動時は始動時噴射パルス幅TIST、加速時割り込み噴射時はIJSETn)と、A/D変換された排気マニフォールド集合部のA/Fセンサ出力値である。この入出力より得られるプラントモデルは、
1.1:燃料挙動モデル(無駄時間+遅れ系)、
1.2:排気モデル(無駄時間+遅れ系)および
1.3:各種演算および燃焼サイクルに依存する無駄時間
の3つより構成される。
【0103】
1.1燃料挙動モデル
燃料噴射弁から噴射される燃料の挙動は、図4のようにモデル化でき、その数学モデルは次のように表される。
【0104】
【数1】
Ffc=(1−kWW)・Ffi+Ffe
Ffe=e-t/TWW・kWW・Ffi/TWW
GWW(s)=(1−kWW)+kWW/(sTWW+1)
ただし、GWW:燃料挙動の伝達関数、
Ffi:燃料噴射分、
Ffe:燃料蒸発分、
Ffc:シリンダ吸入燃料、
kWW:付着率、
TWW:蒸発の時定数、
この数学モデルは、一つの時定数(TWW)および一つのゲイン(kWW)で表されているが、燃料の振る舞いには、一般的に燃料の付着、蒸発による時定数と、シリンダ吸入遅れによる時定数とがあり、前述の表現でいえば、応答が遅いほうが低周波成分、応答が速いほうが高周波成分である。
【0105】
そこで、応答の異なる2種燃料の挙動に対しては、数1式の数学モデルを並列結合すればよい。このときの数学モデルは次のように表せる。
【0106】
【数2】
ただし、Tsample:サンプル周期(空燃比をサンプリングする周期)、
T1 :低周波成分の時定数、
T2 :高周波成分の時定数、
k1 :低周波成分のゲイン、
k2 :高周波成分のゲイン、
A1 :e-Tsample/T1、
A2 :e-Tsample/T2、
B1 :k1、
B2 :k2、
数2式において、1番目の式(連続値系)を離散値系に変換したものが2番目の式、この2番目の式にz=esTsampleを代入して整理したものが3番目の式である。また、3番目の式をブロック図で示したのが図5である。
【0107】
なお、燃料挙動に伴う無駄時間については燃料挙動の数学モデルに取り込まず、出力信号を時系列的にオフセットさせることで、モデル次数の上昇を抑える(詳細は1.3で後述する)。
【0108】
1.2排気モデル
排気モデルは、図6のように各気筒毎の排気ダイナミクス、排気マニフォールド集合部におけるガス混合ダイナミクス、センサ特性の3要素から構成されると考える。これらを総合すると、「無駄時間+遅れ系」の物理モデルで表すことができる。遅れ系としては、排気ガス輸送遅れ+ガス混合遅れ+センサ応答遅れが考えられ、それぞれが1次遅れ以上のモデルである。ただし、今回はオンボードで(ECM2上で)プラントモデルを同定することを考えると、なるべく高次となることを避ける必要があり、排気モデルとして1つの時定数で代表し、次のように1次遅れ系の数学モデルで記述する。
【0109】
【数3】
Gex(s)=1/(sTex+1)
Gex(z)=(1−e-Tsample/Tex)/(z−e-Tsample/Tex)
Gex(z)=(1−A3)/(z−A3)
ただし、Gex :排気動特性の伝達関数、
Tex :蒸発時定数、
Tsample:サンプル周期、
A3 :e-Tsample/Tex、
数3式においても、1番目の式を離散値系に変換したものが2番目の式、2番目の式にz=esTsampleを代入して整理したものが3番目の式である。
【0110】
また、無駄時間については、燃料挙動モデルと同様に時系列的にオフセットさせることとし、排気モデルに取り込まない(1.3で後述する)。
【0111】
1.3無駄時間モデル
本プラントモデル31は、入力に実噴射パルス幅CTIn、出力にA/Fセンサ3出力電圧読み込み値とおいているため、図3に示したように、実噴射パルス幅CTInを演算してからA/Fセンサ出力値をECM2が読み込むまでにはいくつかの無駄時間(図では「Delay」で表示)が存在する。そこで、改めて入出力間の無駄時間を図7に詳細に示す。
【0112】
ここで、各無駄時間を説明する。
【0113】
1)Delay1:噴射量演算から実噴射タイミングまでのディレイ、
実噴射パルス幅CTInは10ms毎に演算しており、実際に燃料を噴射するタイミングまでは必ずしも毎サイクル同一ではない。そこで演算された噴射タイミング(燃料噴き始め)角度とそのときの回転数より、パルス幅演算タイミングからの時間を算出することにより無駄時間Delay1を求める。
【0114】
2)Delay2:実噴射タイミングからIVO(吸気弁開)までのディレイ、
これは、燃料を噴射し、吸気弁が開いて燃料がシリンダに吸入されるまでの時間である。本ディレイは燃料挙動特性により決まり、各運転条件および燃料性状によって設定する。たとえば市販されている燃料のうち揮発性がほぼ中間の燃料を用いて、各運転条件(たとえば、エンジン回転数と負荷)毎に燃料をステップ的に変化させて実際に応答時間を計測しながら適切な値を設定する。
【0115】
3)Delay3:IVOからEVO(排気弁開)まで(吸入→圧縮→燃焼→排気)のディレイ、
これは、燃料が吸気弁よりシリンダ内に吸入され、燃焼ガスが排気弁から排出されるまでの時間である。このディレイは回転数およびカムプロフィールから求めることができ、設計仕様より求められる。
【0116】
4)Delay4:燃焼ガスが排気弁を出てからA/Fセンサに到達するまでのディレイ、
これは、シリンダ内の燃焼ガスが排気弁より排出されてから排気管を通りA/Fセンサ部に到達するまでの時間である。排気の流速(回転数、負荷等に依存)と排気長さ、A/Fセンサ取り付け位置等によって設定する。なお、計算が複雑になるが、運転条件およびハードスペックから求めてもよい。
【0117】
5)Delay5:センサ応答ディレイ、
これは、A/Fセンサ部にガスが到達してからA/Fセンサが電圧を出力するまでの時間である。A/Fセンサ自体は酸素量が変動すると、数msで反応するが、センサカバーによるガス混合遅れが支配的であり、その時間はセンサカバーの形状により大きく異なる。このため、本ディレイはDelay4と同様にして適切な値を設定する。
【0118】
6)Delay6:センサ出力値をA/D変換しECM2に取り込むまでのディレイ、
これは、A/Fセンサが出力する電圧をECM2に取り込むためにA/D変換を行うことによるディレイである。現在のハード構成ではA/Fセンサ3のA/D変換は2ms毎に行っており、最大無駄時間は2msである。
【0119】
7)Delay7:センサ出力値をメモリにバッファリングするまでのディレイ、
A/Fセンサ出力値を10msでサンプリングする場合に、サンプリングタイミングによっては最大10msの無駄時間が生じるおそれがある。このため2msでA/D変換した値より算出した応答開始からサンプリングタイミングまでの無駄時間をDelay7として算出する。
【0120】
8)Delay8:バラツキ分、
これは、Delay1〜7より求めた無駄時間以外に生じるバラツキ分である。機種間バラツキや適合のバラツキ等が考えられ、運転毎にも不確定であるため、Delay1〜7経過後の空燃比信号の立ち上がりを判定し決定する。
【0121】
これで、各無駄時間の説明を終える。
【0122】
上記のDelay1〜8を分析すると、無駄時間は
▲1▼運転条件により決定する項、
▲2▼演算タイミングより決定する事項、
▲3▼燃料性状等により変動する項
に分類することができる(図8参照)。よって、実際の無駄時間は、次の式で表すことができる。
【0123】
無駄時間
=適合項(運転条件により決定、テーブルやマップの検索)
+演算項(演算タイミングより決定、タイミング信号を等を用いて演算)
+判定項(燃料性状等のバラツキ等により変動するため、随時判定する)
2.プラントモデルの同定
2.1同定するモデルの作成
実際のエンジンは強い非線形性を有するが、本制御では、ある動作点近傍では線形でありかつ時不変である、いわゆる線形時不変システム(LTI:Linear Time-Invariant System)であると仮定する。
【0124】
また、離散時間系LTIシステムを、Z領域ではなく時間領域で入出力を記述するため、シフトオペレータq-1を以下のように定義する。
【0125】
【数4】
q-1x(k)=x(k−1)
ただし、離散時間=kT(T:サンプリング周期、k=0,1,2,・・・)である。
【0126】
これを用いて、離散値系の入力u(t)、出力y(t)のシステム伝達関数を記述すると、
【0127】
【数5】
y(k)=G(q,θ)・u(k)
となる。θはモデルを記述するパラメータにより構成される。しかし、これは理想的な入出力であり、外部からの雑音を考慮すると、
【0128】
【数6】
y(k)=G(q,θ)・u(k)+H(q,θ)・w(k)
と記述できる。ここで、H(q,θ)は雑音モデルであり、一般的な離散時間系LTIシステムは、数6式で表すことができる。同システムのブロック図は図9である。
【0129】
ここで、同システムの伝達関数G(q)は、数2式の3番目の式と数3式の3番目の式の積であり、さらにZ-1で記述されたものをシフトオペレータq-1で記述したものとなって、
【0130】
【数7】
と表せる。このシステムの伝達関数G(q)を、
【0131】
【数8】
G(q,θ)=B(q,θ)/A(q,θ)
の式で定義すると、システムの出力値y(k)は、
【0132】
【数9】
y(k,θ)={B(q,θ)/A(q,θ)}・u(k)+H(q,θ)・w(k)
と表すことができる。このように、同定するモデルとしては、プラントモデルであるG(q)と、雑音モデルであるH(q)を適切な形としたものとを組み合わせたものを採用する。
【0133】
2.2同定手法
数6式で定義した離散時間系LTIシステムにおいて、時刻(k−1)までに測定された入出力データに基づいた出力y(k)の一段先予測値y(k|θ)は、
【0134】
【数10】
y(k|θ)=[1−H-1(q,θ)]y(k)+H-1(q,θ)G(q,θ)u(k)
の式で表される。これにより、時刻kにおける出力を(k−1)までに取得したデータで記述することができる。
【0135】
予測誤差ε(k|θ)は
【0136】
【数11】
ε(k|θ)=y(k)−y(k|θ)
の式で表すことができる。
【0137】
さて、パラメータ推定のための評価規範JN(θ)として、
【0138】
【数12】
を設定する。ここで、関数l(k,θ,ε(k,θ))は予測誤差ε(k,θ)の大きさを測る任意のスカラ値関数であり、どのようなノルムを選択するかは、同定結果の利用目的に依存する(2乗ノルムや対数尤度など)。このような評価規範を定義することによって、未知パラメータθの推定値(θ(N)とする)が決定される。つまり、
【0139】
【数13】
となるθを求めることである。
【0140】
一般的に同定手法には様々な手法が提案されているが、エンジンのようなものは間欠的なイベント(燃焼サイクル等)であり、非常に非線形性が強い制御対象である。しかしながら、本制御ではアルゴリズムの簡略化のため、動作点周りでは線形時不変(LTI)システムであると仮定している。
【0141】
今回は演算量の少なさ、同定精度、対外乱性能を考慮し、線形モデルの同定手法の代表的なものである「パラメトリックモデル同定であるARXモデルを用いた一括同定手法」を採用する。
【0142】
2.3ARXモデルの同定手法
ARXモデルは式誤差モデルと呼ばれ、次のように差分方程式の右辺に外乱項e(k)(ARXモデルでは白色雑音として仮定しており、w(k)とする)が入っている。
【0143】
【数14】
モデルを記述するパラメータベクトルθは、
【0144】
【数15】
θ=[a1,・・・,ana,b1,・・・,bnb]T
となる。データベクトル(回帰ベクトル)ψ(k)を、
【0145】
【数16】
ψ(k)=[−y(k−1),・・・,−y(k−na),u(k−1),・・・,u(k−nb)]T
と定義すると、出力y(k)は次式のように表現できる。
【0146】
【数17】
y(k)=θTψ(k)+w(k)
ARXモデルの一段先予測値y(k|θ)は、数10式より求めると、θに関して線形であり、
【0147】
【数18】
y(k|θ)=θTψ(k)
と表される。このときの予測誤差ε(k,θ)は、
【0148】
【数19】
ε(k,θ)=y(k)−θTψ(k)
と表わすことができる。この線形回帰モデルに対して最小2乗法を適用すると、スカラ値関数l(k,θ,ε(k,θ))は、
【0149】
【数20】
l(k,θ,ε(k,θ))=ε2(k,θ)
となり、パラメータ推定の評価規範JN(θ)は、
【0150】
【数21】
となる。数21式をさらに計算すると、
【0151】
【数22】
【0152】
【数23】
JN(θ)=c(N)−2θTf(N)+θTR(N)θ
とおくことができる。
【0153】
ただし、数23式のc(N)、f(N)、R(N)は次の通りである。
【0154】
【数24】
【0155】
【数25】
【0156】
【数26】
評価規範JN(θ)が最小となるのは、JN(θ)がθに関する二次関数であるため、最高次の係数が正であれば、JN(θ)の微分値がゼロとなるところである。数23式の微分値=0とすると、次の正規方程式(θに関する連立一次方程式)が得られる。
【0157】
【数27】
これより、R(N)が正定値行列であれば、JN(θ)は微分値がゼロのとき最小となり(JN(θ)は下に凸の関数、図10参照)、
【0158】
【数28】
の式によりパラメータθ(N)を推定することができる。以上の同定手順を図11に示す。
【0159】
なお、上記の正定値行列の条件には次の3つがある。
【0160】
1)同定対象がn次の場合は、入力信号u(k)はn個以上の正弦波を含んでいなければならない(ステップ入力信号に十分な周波数成分を含ませる)。
【0161】
2)同定対象は安定である(エンジンは定常では安定系と考えて差し支えない)。
【0162】
3)同定対象は可観測である。すなわち、A(q,θ)とB(q,θ)は共通因子を持たない(本モデルは離散系であるためB(q,θ)のほうが次数が高いが問題なし)。
【0163】
2.4実際のARXモデルの同定
本モデルは、数7式より分母3次、分子3次の離散系モデルであり、
【0164】
【数29】
A(q)=1+a1・q-1+a2・q-2+a3・q-3
【0165】
【数30】
B(q)=b1・q-1+b2・q-2+b3・q-3
と表すことができる。よってパラメータベクトルθおよびデータベクトルψ(k)は、以下のように表すことができる。
【0166】
【数31】
θ=[a1,a2,a3,b1,b2,b3]T
【0167】
【数32】
ψ(k)=[−y(k−1),−y(k−2),−y(k−3),u(k−1),u(k−2),u(k−3)]T
エンジン回転数が1200rpm時のサンプリング総数NをN=128(1280ms)とすると、数24式〜数26式は、
【0168】
【数33】
【0169】
【数34】
【0170】
【数35】
と表すことができる。
【0171】
2.5プラントモデル同定に必要な入力信号
システムの同定を行うためには、入力信号が、対象のもつ全てのモードを励起している必要がある。つまり、入力信号が多数の周波数成分を含んでいる必要がある。システムの同定においては、理想的には白色性入力が望ましいが、実際には疑似白色2値信号(M系列)が用いられる。しかし、エンジンの壁流応答のようなものでは、有効な周波数帯域は非常に低いところであり(応答が遅い)、M系列のような入力を加えてもほとんど応答波形を得ることができない。そこで、ステップ入力を与えることにより得られる波形(図12参照)をもとに、システムを同定する。なお、ステップ入力のラプラス変換は1/sであるので、周波数ゲインは周波数に対して反比例で減少するため、パワースペクトルより有効な周波数域を決めておく必要がある。
【0172】
2.6実験結果
このようにして求めたパラメータθを用いれば、システムの伝達関数G(q,θ)が定まるので、同定結果と実データを重ねたボード線図を図13に示す(燃料性状が軽質であるほどカットオフ周波数が高くなる傾向がある)。実験結果によれば、吸気ポートに設けたスワールコントロールバルブが開状態、エンジン回転数が1200rpm近傍、冷却水温が40℃近傍かつ低負荷域において±3σで燃料性状の異なる2つのガソリンを分離することができた。
【0173】
これで、項分け説明を終える。
【0174】
次に、ECM2で実行される制御内容を、フローチャートにしたがって説明する。
【0175】
図14は燃料性状を推定するためのもので、一定時間毎(10ms毎)に実行する。ここでは、図14をメインルーチン、図15、図16を図14のサブルーチンとして構成しており、したがって、以下ではメインルーチンの説明途中でサブルーチンのあるステップになると、サブルーチンを説明する。
【0176】
図14においてステップ1では燃料性状判定済みフラグをみる。まだ燃料性状を判定していないときは、ステップ2以降に進む。
【0177】
ステップ2〜6は排気空燃比(出力データ)をサンプリングする部分である。ステップ2では、A/Fセンサ3で検出される空燃比を読み込み、ステップ3でこの空燃比の読み込み数(サンプリング数)S1とサンプリング総数N(たとえば128)を比較する。S1≦Nであるときは、ステップ4に進んで、空燃比をバッファリングして今回の処理を終了する。S1>Nとなる前はステップ2、4の処理を繰り返す。
【0178】
S1>Nとなったタイミングでステップ3よりステップ5に進む。このとき、バッファにはN個の出力データが格納されている。たとえば、今回値をy(1)に、前回値をy(2)に、2回前の値をy(3)に、・・・、N−1回前の値をy(N)にというようにして、合計でN個の出力データが格納されている。
【0179】
ステップ5、6ではN回前の出力データをバッファから捨て、今回読み込んだ空燃比をバッファリングする。つまり、今回値をy(1)に格納する。なお、過去の出力データは1回ずつ古い側にシフトして格納されることはいうまでもない。
【0180】
図示しないが、ステップ応答時の実噴射パルス幅CTIn(入力データ)も、今回値をu(1)に、前回値をu(2)に、2回前の値をu(3)に、・・・、N−1回前の値をu(N)にというようにして合計でN個の入力データが格納されており、これらの入力データと上記の出力データとは前述した遅れ時間を考慮して対応付けられる。
【0181】
ステップ7は燃料性状の推定を許可するかどうかを判定する部分である。このための具体的な内容は図40、図41に示す。燃料性状推定の許可判定は図40、図41のステップ121〜135の内容を一つずつチェックすることにより行い、各項目のすべてが満たされたときに燃料性状の推定を許可し、一つでも反するときは燃料性状の推定を禁止する。すなわち、
A)パージ禁止中かつパージ禁止よりディレイ期間DELAY1#が経過している (ステップ121、122)、
B)ブレーキスイッチがOFF状態でありかつブレーキスイッチがOFF状態となってよりディレイ期間DELAY2#が経過している(ステップ123、1 24)、
C)気筒分配安定域かつ気筒分配安定域になってよりディレイ期間DELAY3# が経過している(ステップ125、126)、
D)失火判定されておらずかつ失火判定が解除されてよりディレイ期間DELA Y4#が経過している(ステップ127、128)、
E)EGR(排気再循環)の禁止中かつEGR禁止よりディレイ期間DELAY5 #が経過している(ステップ129、130)、
F)スワールコントロールバルブを閉状態または開状態に切換えてよりディレイ期間DELAY6#が経過している(ステップ131)、
G)ロックアップ中かつロックアップしてよりディレイ期間DELAY7#が経過 している(ステップ132、133)、
H)燃料カット中でなくかつ燃料カットリカバーしてよりディレイ期間DELA Y8#が経過している(ステップ134、135)、
ときに、ステップ136で燃料性状の推定を許可し(推定許可フラグ=1)、そうでなければステップ137に移行して燃料性状の推定を禁止する(推定許可フラグ=0)。
【0182】
なお、上記のA)〜H)の各条件は様々な仕様のエンジンや車両があることを考慮して単に羅列したものである。したがって、エンジンや車両の機種によっては不要なものがあるので、そのときにはその不要な条件を削ればよい。たとえば、車両がマニュアル仕様のときは、上記のG)は不要である。簡単にはいずれか一つの条件だけで構成することもできる。
【0183】
ここで、a)パージ中、b)ブレーキスイッチのON時、c)気筒分配不安定域、d)失火判定時、e)EGR中、f)スワールコントロールバルブの切換直後、g)非ロックアップ中、h)燃料カット中の各場合に燃料性状の推定を禁止するのは、これらの場合に燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動するため、これらの場合にまで排気空燃比を出力データとしてサンプリングしたのでは、データが不正確となり、この不正確なデータに基づいて燃料性状を推定すると推定精度が低下するからである。
【0184】
以下、上記a)〜g)の各場合毎に排気空燃比への影響を詳述する。
【0185】
a)燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の活性炭に吸着させておき、所定の運転条件(パージONの条件)になると、パージ弁を開き、絞り弁下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入するようにした、いわゆる蒸発燃料処理装置を備えるエンジンがある。、このエンジンでは、運転前にかなりの期間放置されていると、運転に入って最初のパージ中(パージ弁の開時)にはパージ禁止中(パージ弁の全閉時)よりも排気空燃比がリッチになる。
【0186】
b)制動能力を補助するためブレーキペダルを踏み込んでいない状態では、パワーシリンダ内でパワーピストンによって区画された両室に絞り弁下流に発達する負圧を導入しておき、ブレーキペダルを踏み込んだとき、バルブの切換によりパワーシリンダ内の一方の室にのみ大気を切換導入して2つの室に圧力差(負圧と大気圧の差)を生じさせ、この圧力差によりパワーピストンを作動させてパワーピストンのプッシュロッド先端についているハイドロリックピストンを動かすことにより、マスターシリンダからきた油圧を増大させて各ホイールシリンダに送り込むようにした、いわゆるハイドロバックがある。また、倍力の原理はハイドロバックと全く同じでマスターシリンダの手前においてマスターシリンダのピストンを押す力を倍力するマスターバックがある。これらは、絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置である。このブレーキ倍力装置を備える車両では、ブレーキペダルを踏み込んだ場合に、ブレーキ倍力装置の作動により吸入負圧が変動するので、その影響を受けて壁流燃料量が変化し、排気空燃比がブレーキ倍力装置の非作動時よりリーンになる。この場合に、ブレーキ倍力装置が作動したかどうかは、ブレーキスイッチをみればわかる。つまり、ブレーキスイッチのON時をブレーキ倍力装置の作動時であると、またブレーキスイッチのOFF時をブレーキ倍力装置の非作動時であるとみなせばよい。
【0187】
c)気筒分配不安定域(気筒分配の影響を受けて空燃比が不安定になる領域)をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めているエンジンがある。このエンジンでは気筒分配不安定域になると、気筒分配安定域よりも排気空燃比がリーンになったりリッチになったりする。ここで、「気筒分配」とは、気筒間の燃料分配を縮めていったものである。
【0188】
d)診断に活かすため失火判定を行っているエンジンでは、失火判定時に非失火時より排気空燃比がリーンになったりリッチになったりする(失火にはリッチ失火とリーン失火があるので)。
【0189】
e)NOxの排出低減のためEGRを行うエンジンがある。EGRガスには未燃分と不活性ガスとを含むので、EGR中は排気空燃比が不安定となり、EGR禁止中よりも空燃比がリーンになったりリッチになったりする。
【0190】
f)低負荷時の燃焼を改善するため吸気ポートにスワールコントロールバルブを備えるエンジンがある。このエンジンでは、スワールコントロールバルブが閉状態になると壁流燃料量が変化する(吸気流速が大きくなり壁流燃料量が減小する)ため、排気空燃比に影響する。
【0191】
g)トルクコンバータの入力軸と出力軸を直結状態とする、いわゆるロックアップ機構付きの自動変速機を備える車両がある。この車両では、ロックアップ時より非ロックアップ時のほうがエンジン回転の吹き上がりが早く、逆に回転の落ちも早い。つまり、非ロックアップ時には排気空燃比が不安定になりやすく、これによってロックアップ時よりも排気空燃比がリーンになったりリッチになったりする。
【0192】
h)省燃費のため減速時などに燃料供給を停止する、いわゆる燃料カットを行うエンジンがある。このエンジンでは、燃料カット中や燃料カットからのリカバー直後は壁流燃料量が変化するので、排気空燃比に影響する。
【0193】
次に、ステップ122、124、126、128、130、131、133、135でディレイ期間(たとえば時間)が経過していることをも条件としているのは、パージを禁止した直後、ブレーキスイッチがOFFになった直後、気筒分配安定域に移った直後、失火判定の解除直後、EGRを禁止した直後、スワールコントロールバルブを切換えた直後、ロックアップした直後、燃料カットリカバー直後よりしばらくの間、いずれも排気空燃比が安定しないので、この期間も燃料性状の推定を禁止するようにしたものである。なお、各ディレイ期間は、マッチングにより最適値を定めればよい。
【0194】
なお、パージ禁止中であるかどうかはパージ弁への出力信号により、EGR禁止中であるかどうかはEGR弁への出力信号により、スワールコントロールバルブの作動状態はスワールコントロールバルブへの出力信号により、ロックアップ中かどうかはロックアップクラッチを断接するためのソレノイドへの出力信号により、気筒分配安定域であるかどうかはエンジンの負荷と回転数により定まる運転点が気筒分配不安定域にあるかどうかにより、失火判定されているかどうかは失火判定のフローより、燃料カット中かどうかや燃料カットリカバーされたかどうかは燃料噴射制御のフローより知ることができる。
【0195】
このように、燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する場合にも、排気空燃比を出力データとしてサンプリングしたのでは不正確なデータとなり、この不正確なデータに基づいて燃料性状を推定すると、推定精度が低下するのであるが、本実施形態では、このような場合にデータサンプリング(したがって燃料性状の推定)を禁止することで、推定精度の低下を防止できる。
【0196】
さて、このようにして燃料性状の推定許可の判定が終了したら、図14に戻り、ステップ8で推定許可判定フラグをみる。推定許可判定フラグ=0(推定禁止条件)のときはステップ9、10に移行し、排気空燃比の読み込み数(サンプリング数)s1に0を入れるとともに、全ての排気空燃比データ(図示しないが、入力データである実噴射パルス幅のデータも)を消去する。
【0197】
ステップ9、10でサンプリング数を0に初期化するとともに全ての排気空燃比データを消去するようにしたのは次の理由からである。排気空燃比の応答波形の解析(ステップ12で後述する)のためには、過渡の初期から終期にわたる一連のデータが必要になるところ、過渡の途中で燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する場合にも、排気空燃比を出力データとしてサンプリングしたのでは、不正確なデータが混じって排気空燃比の応答波形の解析を精度良く行うことができなくなるので、このときには1からサンプリングをやり直すためである。
【0198】
一方、推定許可判定フラグ=1(推定許可条件)のときはステップ8よりステップ11、12に進み、上記のN個ずつの入出力データを用いて実噴射パルス幅がステップ変化したときの排気空燃比の応答波形を解析し、その解析結果から使用燃料の燃料性状を推定する。
【0199】
ここで、「排気空燃比の応答波形の解析」とは、前述の表現によれば、入出力データに基づいてARXモデル(プラントモデル)のパラメータθを規範モデルとの予測誤差が最小となるように調整してARXモデルを同定することである。そこでARXモデルの同定を図15のサブルーチンにより、また燃料性状の推定について図16のサブルーチンにより説明する。
【0200】
まず図15において、ステップ21では、バッファにある入出力データ(入力についてu(1)〜u(128)、出力について−y(1)〜−y(128))より数32式を用いてデータベクトルψ(k)を作成する。
【0201】
ステップ22ではこのデータベクトルψ(k)から上記の数33式を用いてR(N)を、またステップ23では出力データy(k)とこのデータベクトルψ(k)から上記の数34式を用いてf(N)を演算し、これらR(N)、f(N)からステップ24において上記の数28式を用いてモデルパラメータθを演算する。
【0202】
次に、図16に移り、このようにして求めたモデルパラメータθからステップ31において離散時間系LTIシステムの伝達関数G(q,θ)を演算する(θから上記の数29式、数30式を用いてA(q)、B(q)を作成し、この2つよりG(q,θ)(=B(q)/A(q))を算出する)。
【0203】
このシステム伝達関数G(q,θ)からステップ32においてARXモデルのカットオフ周波数fcRealを演算する。ステップ33ではこのカットオフ周波数fcRealと規範モデルのカットオフ周波数fcRefを比較する。
【0204】
ここで、基準燃料に重質ガソリンを用いているので、軽質ガソリンが使用されていればfcReal>fcRefとなり、重質ガソリンが使用されているときはfcReal≦fcRefとなる。したがって、fcReal>fcRefのとき(軽質ガソリンの使用時)はステップ34に進んで燃料性状切換フラグ=1とし、これに対して、fcReal≦fcRefのとき(重質ガソリンの使用時)は、ステップ33よりステップ35に進んで燃料性状切換フラグ=0とする。
【0205】
このようにしていずれの燃料が使用されているのかの判定が終了したら、図14のステップ13に進み、燃料性状切換フラグの値(燃料性状の判定結果)をEEPROMに格納したあと、ステップ14において燃料性状判定済みフラグ=1とする。この燃料性状判定済みフラグ=1の処理により、次回以降は、図14のステップ2以降に進むことができない(燃料性状の判定回数が1回だけとなる)。
【0206】
このようにして燃料性状の判定が可能になると、燃料噴射量の各種の補正量や始動時燃料噴射量を燃料性状の違いに応じて与えることができる。これを具体的にKASの場合で説明する。
【0207】
図17は、始動後増量補正係数KASを演算するためのもので、一定時間毎(たとえば10ms毎)に実行する。
【0208】
ステップ41でEEPROMに格納されている燃料性状切換フラグを読み込む。ステップ42ではスタータスイッチをみてこれがONのときは、ステップ43に進み、冷却水温TWと回転数Neを読み込む。このうち冷却水温TWと燃料性状切換フラグの値から、ステップ44、45においてそれぞれ図18、図19を内容とするテーブルを検索することにより始動後増量水温補正値TKAS、第2始動後増量補正係数KASSを、また回転数Neと燃料性状切換フラグの値からステップ46において図20を内容とするテーブルを検索することにより始動後増量回転補正値TNKASを演算し、これらの値を用いステップ47において
【0209】
【数36】
KAS=TKAS×TNKAS+KASS
の式により始動後増量補正係数KASを算出する。
【0210】
ステップ48では、スタータスイッチがOFFになってからの処理に備えるため、TKASの値をTKASn-1に、KASSの値をKASSn-1に移して今回の処理を終了する。TKASn-1、KASSn-1は前回値を保持するためのメモリである。
【0211】
やがてスタータスイッチがOFFになると(始動完爆)、ステップ42よりステップ49以降の減衰操作に進む。
【0212】
ステップ49では、燃料性状切換フラグの値と始動後時間tとから図21を内容とするテーブルを検索することにより始動後増量減少時間割合TMKASを演算し、ステップ50でこの値だけ前回値を減少させた値を今回のTKAS(=TKASn-1−TMKAS)として算出する。スタータスイッチがOFFになった直後はTKAS>0であるので、そのままステップ53に進む。
【0213】
ステップ53〜56はステップ49〜52と同様である。ステップ53で燃料性状判定フラグの値と始動後時間tから図22を内容とするテーブルを検索することにより第2始動後増量減少時間割合TMKASSを演算し、ステップ54でこの値だけ前回値を減少させた値を今回のKASS(=KASSn-1−TMKASS)として算出する。このときも、KASS>0であるので、そのままステップ46に進んでステップ36以降の処理を実行する。
【0214】
次回以降はステップ49、50、53、54を繰り返すことになるので、やがてTKASやKASSが0以下となり、このときはステップ52やステップ56に進んでTKASやKASSを0に制限する。
【0215】
この結果、TKAS、KASSとも、スタータスイッチのOFF時の値を初期値として、スタータスイッチのOFF後に一定の割合で減衰して0になる(ただし、TNKASが一定のとき)。ただし、TKASの初期値のほうがKASSの初期値より大きく、かつTKASの減少時間割合のほうがKASSの減少時間割合より大きい。したがって、TKASとKASSを加算した値であるKASは、スタータスイッチOFF時のTKASの値とKASSの値の合計を初期値として、スタータスイッチOFF後にまず急激な勾配で小さくなり、TKASが0になったタイミングからは緩やかな勾配に切換わって減少していく。
【0216】
この場合に、軽質ガソリンの使用時のほうが重質ガソリンの使用時よりもTKAS、KASSの各初期値(図18、図19のテーブル値)を小さく、かつTKAS、KASSの各減少時間割合(図21、図22のテーブル値)を大きくしているので、軽質ガソリン使用時のKASは、重質ガソリン使用時のKASより小さくなる(図23参照)。つまり、燃料性状の判定を行っていないものでは、軽質ガソリンの使用時にも、重質ガソリンに対してマッチングしたテーブル値を用いることによる空燃比のリッチ化を招くのであるが、このように、軽質ガソリンの使用であることを判定したときは、次回の始動時のKASの演算に際して、軽質ガソリン用のKASを演算することで、軽質ガソリンの使用時にも空燃比がリッチ側に偏ることがなくなるのである。
【0217】
図24のフローチャートは第2実施形態で、第1実施形態の図16に対応する。図16と同一部分には同一のステップ番号を付している。
【0218】
基準燃料に重質ガソリンを用いた第1実施形態に対して、第2実施形態は、市販されている燃料のうち揮発性が悪くもなく良くもないほぼ中間の燃料を基準燃料として、またこの基準燃料よりも揮発性の良い燃料を軽質ガソリン、この逆に基準燃料よりも揮発性の悪い燃料を重質ガソリンとして設定しておき、プラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数(つまり基準燃料に対するカットオフ周波数)の差を演算し、この周波数差と許容範囲とを比較して使用されている燃料の燃料性状を判定するようにしたもので、これによって、基準燃料に対するカットオフ周波数がバラツクことがあっても、燃料性状の推定を安定して行うことができる。
【0219】
図24において、図16と相違する部分を主に述べると、ステップ61で
【0220】
【数37】
Δfc=fcReal−fcRef
の式により基準燃料とのカットオフ周波数差Δfcを計算し、この周波数差Δfcの絶対値と許容範囲を定める所定値a(>0)、あるいはΔfcとaをステップ62、63において比較する。|Δfc|≦a(つまり基準燃料が使用されている)であれば、ステップ62よりステップ64に進んで燃料性状切換2フラグ=0とし、|Δfc|>aかつΔfc>a(つまり軽質ガソリンが使用されている)であるときはステップ63よりステップ65に進んで燃料性状切換2フラグ=1とし、それ以外(つまり重質ガソリンが使用されている)のときはステップ63よりステップ66に進んで燃料性状切換2フラグ=2とする。
【0221】
このように第2実施形態では、使用されている燃料が、基準燃料、軽質ガソリン、重質ガソリンのいずれであるかが判定された。
【0222】
ただし、第2実施形態のように、燃料性状判定値が3つの値になると、始動後増量補正係数KASを演算するに際し、図18〜図22に対応して3種類のテーブル値を用意する必要がある。
【0223】
次に、図25、図26、図28のフローチャートは第3実施形態で、それぞれ第1実施形態の図14、図16、図17に対応する。図25において図14と同一部分に、図26において図16と同一部分に、また図28において図17と同一部分にそれぞれ同一のステップ番号を付している。
【0224】
前述の2つの実施形態が燃料性状判定値(つまり燃料性状切換フラグや燃料性状切換2フラグの値)が2値あるいは3値であったのに対して、第3実施形態は、連続値としての燃料性状推定値を演算し、これをEEPROMに格納するとともに(図25のステップ71、72)、次回の始動時よりこの燃料性状推定値を用いて始動後増量補正係数KASを演算するようにしたものである。
【0225】
燃料性状推定値の演算について具体的に図26により説明すると、ステッ31、32で第1実施形態と同じにプラントモデルのカットオフ周波数を演算し、その演算したカットオフ周波数からステップ81において図27を内容とするテーブルを検索することにより燃料性状推定値を演算する。プラントモデルのカットオフ周波数と燃料性状推定値との関係は図27のようになるので、同特性を予めマッチングにより定めておけば、プラントモデルのカットオフ周波数から使用燃料の燃料性状を推定できるのである。
【0226】
次に、図28において、図17と異なる部分を主に説明すると、ステップ91で燃料性状推定値FCを読み込み、スタータスイッチのON時はこの値FCと冷却水温TW、回転数Neからステップ92、93、94において図29、図30、図31を内容とするマップを検索することにより、始動後増量水温補正値TKAS、第2始動後増量補正係数KASS、始動後増量回転補正値TNKASを、またスタータスイッチのOFF時には燃料性状推定値FCと冷却水温TWからステップ95、96において図32、図33を内容とするマップを検索することにより、始動後増量減少時間割合TMKAS、第2始動後増量減少時間割合TMKASSをそれぞれ演算する。
【0227】
ここで、TKAS、KASSは、図29、図30に示したように同一のFCであれば冷却水温TWが低いほど、またTWが同じであるとき燃料性状が重質になるほど大きくなる値、TMKAS、TMKASSは、図32、図33のように同一のFCであれば冷却水温TWが高くなるほど、またTWが同じであるとき燃料性状が軽質になるほど大きくなる値である。
【0228】
なお、燃料性状推定値とTWが同一であれば、TKASのほうがKASSより大きく、かつTMKASのほうがTMKASSより大きくなることはいうまでもない。
【0229】
この第3実施形態によれば、連続値としての燃料性状推定値FCに応じて始動後増量補正係数KASの演算に用いるデータ(マップ値)を割り付けているので、先の2つの実施形態よりも、始動後増量補正係数KASの演算精度が向上する。
【0230】
図34のフローチャートは第4実施形態で、第3実施形態の図28と置き換わるものである。なお、図28と同一部分には同一のステップ番号を付している。
【0231】
さて、KASを演算するのに用いるデータを、図29〜図33のようにマップ値で与えるのでは、マッチングの工数が莫大なものとなってしまう。そこでこの第4実施形態は、燃料性状推定値FCに応じた燃料性状補正値KFCを導入してこの補正値KFCで最重質ガソリンに対してマッチングしたデータ(テーブル値)を補正し、この補正したデータに基づいて始動後増量補正係数KASを演算することにより、マッチングの工数を減らすようにしたものである。
【0232】
具体的に説明すると、図28の場合と異なるのは、ステップ101、102〜115である。まずステップ101で燃料性状推定値FCから図35を内容とするテーブルを検索することにより、燃料性状補正値KFCを演算する。図35に示したように、KFCは、最重質ガソリン(燃料性状が最重質)のときを最大の1.0として燃料性状が軽質になるほど小さくなる値である。
【0233】
ステップ102、103では冷却水温TWから図36、図37を内容とするテーブルを検索することにより、TKAS、TMKAS(いずれも最重質ガソリンに対してマッチングした値である)を演算し、これらと上記のKFCとを用いステップ104において、
【0234】
【数38】
TKASF=TKAS×KFC
TMKASF=TMKAS×KFC
の式により、燃料性状対応の始動後増量水温補正値TKASFと燃料性状対応の始動後増量減少時間割合TMKASFを計算する。ステップ105、106、107ではステップ102、103、104と同様にして、冷却水温TWから図38、図39を内容とするテーブルを検索することにより、KASS、TMKASS(これらも最重質ガソリンに対してマッチングした値である)を演算し、
【0235】
【数39】
KASSF=KASS×KFC
TMKASSF=TMKASS×KFC
の式により、燃料性状対応の第2始動後増量補正係数KASSFと燃料性状対応の第2始動後増量減少時間割合TMKASSFを計算する。そして、これらの値を用いて、上記の数36式と同様の式である、
【0236】
【数40】
KAS=TKASF×TNKAS+KASSF
の式により始動後増量補正係数KASを算出する(ステップ108)。
【0237】
そしてステップ109ではスタータスイッチがOFFになってからの処理に備えるため、TKASFの値をTKASFn-1に、KASSFの値をKASSFn-1に移して今回の処理を終了する。ステップ110〜115は、スタータスイッチのOFF後にTKASF、KASSFについて図17のステップ49〜56と同様に減衰操作を行う部分である。
【0238】
たとえば、最重質ガソリンよりも燃料性状が軽質側のガソリンが使用されるときには、KFCが1.0より小さな値となるため、TKASF<TKAS、TMKASF<TMKAS、KASSF<KASS、TMKASSF<TMKASSとなることから、最重質ガソリンに対するKASよりも小さなKASが算出され、これによって、図28の場合と同様に、最重質ガソリンよりも燃料性状が軽質側のガソリンに対しても最適な始動後増量補正係数が与えられるのである。なお、最重質ガソリンの使用時は、KFC=1.0より、TKASF=TKAS、TMKASF=TMKAS、KASSF=KASS、TMKASSF=TMKASSとなり、従来装置と変わらない。
【0239】
この場合に、KASの演算に用いるデータを得るに際しては、図36〜図39に示す特性を最重質ガソリンに対してマッチングするだけで済むので、第4実施形態によれば、第3実施形態の場合よりマッチングの工数を低減できるのである。
【0240】
前述の第1、第3、第4の各実施形態では噴射量補正量としての始動後増量補正係数KASを対象として、(A)燃料性状切換フラグを用いる場合、(B)燃料性状推定値FCを用いる場合、(C)燃料性状補正値KFCを用いる場合で説明したが、これに限られるものでない。たとえば、次の(1)〜(4)の噴射量補正量や(5)、(6)の燃料噴射量を対象として、上記(A)〜(C)の3つの場合とも適用できる。
【0241】
(1)低周波成分(壁流燃料)。
【0242】
(2)高周波成分(壁流燃料)。
【0243】
(3)水温増量補正量。
【0244】
(4)未燃分増量補正量。
【0245】
(5)始動時燃料噴射量。
【0246】
(6)加速時割り込み噴射量。
【0247】
ここで、(1)、(2)については特願平8−173802号により、(3)、(4)については特願平8−173803号により、(5)については特開昭7−63082号公報により、(6)については特開昭64−3245号公報により公知であるので、詳細は説明しない。
【0248】
実施形態では、過渡時に燃料噴射量に対する排気空燃比の応答波形をサンプリングし、これら過渡時データに基づいて、予めECM上に構築したプラントモデルのパラメータを、基準燃料に対するプラントモデルである規範モデルとの予測誤差が最小となるように調整することにより、使用燃料に対するプラントモデルを同定する場合で説明したが、これに限られるものでなく、燃料噴射量に代えて燃料供給量を用いることもできる。また、予測誤差が最小となるように調整するほか、予測誤差が小さくなるように調整することでもかまわない。
【0249】
また、使用燃料の燃料性状の推定方法は、実施形態のものに限られない。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジン制御の制御システム図。
【図2】燃料性状の推定に関係する制御システム図。
【図3】エンジンプラントモデルのブロック図。
【図4】燃料挙動のモデル図。
【図5】燃料挙動のパラレルパスブロック図。
【図6】排気モデル図。
【図7】入出力間の無駄時間を表す波形図。
【図8】無駄時間を分類した表図。
【図9】LTIシステムの一般的なブロック図。
【図10】評価関数(評価規範)の特性図。
【図11】ARXモデルの同定手法を示すフローチャート。
【図12】モデル同定に必要な入力信号とその応答を示す波形図。
【図13】同定結果と実データを重ねて示すボード線図。
【図14】燃料性状の推定を説明するためのフローチャート。
【図15】ARXモデルの同定を説明するためのフローチャート。
【図16】燃料性状の切換判定を説明するためのフローチャート。
【図17】始動後増量補正係数KASの演算を説明するためのフローチャート。
【図18】始動後増量水温補正値(初期値)の特性図。
【図19】第2始動後増量補正係数(初期値)の特性図。
【図20】始動後増量回転補正値の特性図。
【図21】始動後増量減少時間割合の特性図。
【図22】第2始動後増量減少時間割合の特性図。
【図23】始動後増量補正係数KASの時系列イメージを示す波形図。
【図24】第2実施形態の燃料性状の切換判定を説明するためのフローチャート。
【図25】第3実施形態の燃料性状の推定を説明するためのフローチャート。
【図26】第3実施形態の燃料性状推定値の演算を説明するためのフローチャート。
【図27】カットオフ周波数に対する燃料性状推定値の特性図。
【図28】第3実施形態の始動後増量補正係数KASの演算を説明するためのフローチャート。
【図29】第3実施形態の始動後増量水温補正値(初期値)の特性図。
【図30】第3実施形態の第2始動後増量補正係数(初期値)の特性図。
【図31】第3実施形態の始動後増量回転補正値の特性図。
【図32】第3実施形態の始動後増量減少時間割合の特性図。
【図33】第3実施形態の第2始動後増量減少時間割合の特性図。
【図34】第3実施形態の始動後増量補正係数KASの演算を説明するためのフローチャート。
【図35】第3実施形態の燃料性状補正値の特性図。
【図36】第3実施形態の始動後増量水温補正値(初期値)の特性図。
【図37】第3実施形態の始動後増量減少時間割合の特性図。
【図38】第3実施形態の第2始動後増量補正係数(初期値)の特性図。
【図39】第3実施形態の第2始動後増量減少時間割合の特性図。
【図40】燃料性状の推定許可判定を説明するためのフローチャート。
【図41】燃料性状の推定許可判定を説明するためのフローチャート。
【図42】第1の発明のクレーム対応図。
【図43】第2の発明のクレーム対応図。
【図44】第3の発明のクレーム対応図。
【図45】第9の発明のクレーム対応図。
【図46】第10の発明のクレーム対応図。
【図47】第11の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
2 ECM
3 A/Fセンサ
7 燃料噴射弁
14 EEPROM
21 プラント同定部
22 燃料性状推定部
23 トリガリング機能
24 コントローラ
31 プラントモデル
37 規範モデル
38 比較手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for detecting fuel properties and an engine fuel supply control apparatus using the detection result.
[0002]
[Prior art]
During cold start when the engine becomes unstable, the fuel is increased by an increase correction coefficient after starting, and the engine is stabilized by setting the air-fuel ratio to a value on the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio. (See Kaihei 6-105129)
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the reason why the injection amount correction is necessary is as follows. More specifically, the fuel injection valve provided in front of the intake port, the injected fuel from the injection valve is not entirely injected into the cylinder while being sprayed, It adheres to the part and intake port wall and becomes liquid. The fuel adhering to the intake port wall reaches the cylinder while slowly passing through the port wall while being in a liquid state. That is, only this amount of fuel (wall flow fuel) causes a delay in fuel supply.
[0004]
In this case, the amount of wall flow fuel further depends on the property (particularly volatility) of the fuel, and the wall flow fuel amount increases as the fuel has lower volatility. Considering the fuel wall flow difference due to the difference in the volatility of these fuels, with the various injection amount corrections in the past, even when the most volatile fuel (the heaviest gasoline) is used, Matched so that the engine rotation during cold does not become unstable. If it is the post-startup increase correction coefficient, the data used when calculating the post-startup increase correction coefficient is matched with the heaviest gasoline.
[0005]
However, when fuel with better volatility than the heaviest gasoline is used, various injection amount correction amounts become too large, which causes the air-fuel ratio to lean toward the richer side than when using the heaviest gasoline. Emissions (especially CO and HC) are worsened.
[0006]
Therefore, it is conceivable to sample the response waveform of the exhaust air / fuel ratio with respect to the fuel injection amount at the time of transition, and to estimate the fuel property of the fuel used based on the data at the time of transition. For example, by adjusting the parameters of the plant model that has been built in advance on the ECM (Electronic Control Module) based on the above transient data so that the prediction error with the reference model that is the plant model for the reference fuel is minimized. The plant model for the used fuel is identified, and the cut-off frequency of the identified plant model is compared with the cut-off frequency for the reference model to enable estimation of the fuel properties of the used fuel. It has been proposed almost simultaneously with the application (see Japanese Patent Application No. 11-98709).
[0007]
In this case, the exhaust air-fuel ratio varies greatly even with factors (disturbances) other than fuel properties. For example, factors other than fuel properties include fluctuations in suction negative pressure accompanying the operation of brake boosters such as purge gas, hydromaster and masterback, cylinder distribution, misfire, EGR, swirl control valve operating status, lockup, fuel There are cut and blow-by gas. For this reason, even when the exhaust air-fuel ratio changes due to factors other than the fuel property even during the transition, if the input / output data is sampled, the data becomes inaccurate, and the accuracy of estimation of the fuel property falls.
[0008]
Therefore, the present invention determines whether or not the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than fuel properties, and prohibits sampling of input / output data when the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than fuel properties. Accordingly, an object of the present invention is to prevent the sampling data from becoming inaccurate and to avoid a decrease in the estimation accuracy of the fuel property.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
First1The invention42As shown, the
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister In the case where a device is provided that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe, the purge is being performed (when the purge valve is open).
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister Purging is prohibited (when the purge valve is fully closed) and purged when equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe. This is a state in which the delay period has not passed since the prohibition.
State 3: When a brake booster using a negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the brake switch is ON.
State 4: When a brake booster that uses negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the delay period has not elapsed since the brake switch is turned off and the brake switch is turned off.
State 5: This cylinder distribution instability region is a cylinder distribution instability region when the engine load and the rotational speed are set in advance as parameters.
State 6: When the cylinder distribution unstable region is predetermined with the engine load and the engine speed as parameters, the cylinder distribution stable region is in the cylinder distribution stable region and the delay period has not elapsed. is there.
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: EGR is being performed when an EGR device is provided.
State 10: In the case where an EGR device is provided, the delay period has not elapsed since EGR is prohibited and EGR is prohibited.
State 11: When a swirl control valve is provided, the delay period has not elapsed since the swirl control valve is closed or opened.
State 12: When an automatic transmission with a lockup mechanism is provided, the lockup is not in progress.
State 13: In the case where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut.
State 15: In a case where the fuel cut function is provided, the fuel is not being cut and the delay period has not elapsed since the fuel cut is recovered.
[0011]
First2The invention43As shown, the
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister In the case where a device is provided that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe, the purge is being performed (when the purge valve is open).
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister Purging is prohibited (when the purge valve is fully closed) and purged when equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe. This is a state in which the delay period has not passed since the prohibition.
State 3: When a brake booster using a negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the brake switch is ON.
State 4: When a brake booster that uses negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the delay period has not elapsed since the brake switch is turned off and the brake switch is turned off.
State 5: This cylinder distribution instability region is a cylinder distribution instability region when the engine load and the rotational speed are set in advance as parameters.
State 6: When the cylinder distribution unstable region is predetermined with the engine load and the engine speed as parameters, the cylinder distribution stable region is in the cylinder distribution stable region and the delay period has not elapsed. is there.
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: EGR is being performed when an EGR device is provided.
State 10: In the case where an EGR device is provided, the delay period has not elapsed since EGR is prohibited and EGR is prohibited.
State 11: When a swirl control valve is provided, the delay period has not elapsed since the swirl control valve is closed or opened.
State 12: When an automatic transmission with a lockup mechanism is provided, the lockup is not in progress.
State 13: In the case where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut.
State 15: When the fuel cut function is provided, the fuel cut is not being cut and the fuel cut is recovered -The delay period has not elapsed.
[0012]
First3The invention44As shown, the
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister In the case where a device is provided that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe, the purge is being performed (when the purge valve is open).
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister Purging is prohibited (when the purge valve is fully closed) and purged when equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe. This is a state in which the delay period has not passed since the prohibition.
State 3: When a brake booster using a negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the brake switch is ON.
State 4: When a brake booster that uses negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the delay period has not elapsed since the brake switch is turned off and the brake switch is turned off.
State 5: This cylinder distribution instability region is a cylinder distribution instability region when the engine load and the rotational speed are set in advance as parameters.
State 6: When the cylinder distribution unstable region is predetermined with the engine load and the engine speed as parameters, the cylinder distribution stable region is in the cylinder distribution stable region and the delay period has not elapsed. is there.
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: EGR is being performed when an EGR device is provided.
State 10: In the case where an EGR device is provided, the delay period has not elapsed since EGR is prohibited and EGR is prohibited.
State 11: When a swirl control valve is provided, the delay period has not elapsed since the swirl control valve is closed or opened.
State 12: When an automatic transmission with a lockup mechanism is provided, the lockup is not in progress.
State 13: In the case where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut.
State 15: When the fuel cut function is provided, the fuel cut is not being cut and the fuel cut is recovered -The delay period has not elapsed.
[0013]
First4In the invention of the firstOr secondIn this invention, the estimation result of the fuel property is stored in a nonvolatile memory (for example, EEPROM).
[0014]
First5In the invention of the3In the present invention, the estimated fuel property value is stored in a nonvolatile memory (for example, EEPROM).
[0015]
First6In the invention of the1In the invention of
[0016]
First7In the invention of the2In the invention, when the estimation of the fuel property matches the reference model with a reference fuel, a difference between a cutoff frequency of the identified plant model and a cutoff frequency of the reference model is out of an allowable range, and When the cut-off frequency of the plant model is larger than the cut-off frequency of the reference model, it is estimated to be lighter than the reference fuel.
[0032]
First8In the invention of the first2, 3, 5, 6, 7In any one of the inventions, adjusting the prediction error to be small is adjusting the prediction error to be minimum.
[0034]
First9The invention45As shown in FIG. 5, the
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister In the case where a device is provided that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe, the purge is being performed (when the purge valve is open).
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister Purging is prohibited (when the purge valve is fully closed) and purged when equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe. This is a state in which the delay period has not passed since the prohibition.
State 3: When a brake booster using a negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the brake switch is ON.
State 4: When a brake booster that uses negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the delay period has not elapsed since the brake switch is turned off and the brake switch is turned off.
State 5: This cylinder distribution instability region is a cylinder distribution instability region when the engine load and the rotational speed are set in advance as parameters.
State 6: When the cylinder distribution unstable region is predetermined with the engine load and the engine speed as parameters, the cylinder distribution stable region is in the cylinder distribution stable region and the delay period has not elapsed. is there.
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: EGR is being performed when an EGR device is provided.
State 10: In the case where an EGR device is provided, the delay period has not elapsed since EGR is prohibited and EGR is prohibited.
State 11: When a swirl control valve is provided, the delay period has not elapsed since the swirl control valve is closed or opened.
State 12: When an automatic transmission with a lockup mechanism is provided, the lockup is not in progress.
State 13: In the case where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut.
State 15: When the fuel cut function is provided, the fuel cut is not being cut and the fuel cut is recovered -The delay period has not elapsed.
[0035]
First10The invention46As shown in FIG. 5, the
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister In the case where a device is provided that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe, the purge is being performed (when the purge valve is open).
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister Purging is prohibited (when the purge valve is fully closed) and purged when equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe. This is a state in which the delay period has not passed since the prohibition.
State 3: When a brake booster using a negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the brake switch is ON.
State 4: When a brake booster that uses negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the delay period has not elapsed since the brake switch is turned off and the brake switch is turned off.
State 5: This cylinder distribution instability region is a cylinder distribution instability region when the engine load and the rotational speed are set in advance as parameters.
State 6: When the cylinder distribution unstable region is predetermined with the engine load and the engine speed as parameters, the cylinder distribution stable region is in the cylinder distribution stable region and the delay period has not elapsed. is there.
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: EGR is being performed when an EGR device is provided.
State 10: In the case where an EGR device is provided, the delay period has not elapsed since EGR is prohibited and EGR is prohibited.
State 11: When a swirl control valve is provided, the delay period has not elapsed since the swirl control valve is closed or opened.
State 12: When an automatic transmission with a lockup mechanism is provided, the lockup is not in progress.
State 13: In the case where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut.
State 15: When the fuel cut function is provided, the fuel is not being cut. And fuel cut Rica The delay period has not elapsed from the bar.
[0036]
First11The invention47As shown in FIG. 5, the
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister In the case where a device is provided that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe, the purge is being performed (when the purge valve is open).
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve, and the canister Purging is prohibited (when the purge valve is fully closed) and purged when equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe. This is a state in which the delay period has not passed since the prohibition.
State 3: When a brake booster using a negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the brake switch is ON.
State 4: When a brake booster that uses negative pressure developed downstream of the throttle valve is provided, the delay period has not elapsed since the brake switch is turned off and the brake switch is turned off.
State 5: This cylinder distribution instability region is a cylinder distribution instability region when the engine load and the rotational speed are set in advance as parameters.
State 6: When the cylinder distribution unstable region is predetermined with the engine load and the engine speed as parameters, the cylinder distribution stable region is in the cylinder distribution stable region and the delay period has not elapsed. is there.
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: EGR is being performed when an EGR device is provided.
State 10: In the case where an EGR device is provided, the delay period has not elapsed since EGR is prohibited and EGR is prohibited.
State 11: When a swirl control valve is provided, the delay period has not elapsed since the swirl control valve is closed or opened.
State 12: When an automatic transmission with a lockup mechanism is provided, the lockup is not in progress.
State 13: In the case where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut.
State 15: When the fuel cut function is provided, the fuel cut is not being cut and the fuel cut is recovered -The delay period has not elapsed.
[0037]
First12In the invention of the9th or 10thIn this invention, the estimation result of the fuel property is stored in a nonvolatile memory (for example, EEPROM).
[0038]
First13In the invention of the11In the present invention, the estimated fuel property value is stored in a nonvolatile memory (for example, EEPROM).
[0039]
First14In the invention of the9In the invention of
[0040]
First15In the invention of the10In the invention, when the estimation of the fuel property matches the reference model with a reference fuel, a difference between a cutoff frequency of the identified plant model and a cutoff frequency of the reference model is out of an allowable range, and When the cut-off frequency of the plant model is larger than the cut-off frequency of the reference model, it is estimated to be lighter than the reference fuel.
[0056]
First16In the invention of the9, 10, 11th, 13th, 14th, 15thIn any one of the inventions, adjusting the prediction error to be small is adjusting the prediction error to be minimum.
[0057]
【The invention's effect】
FirstAccording to the present invention, the parameter of the plant model is set so that the prediction error with the reference model is reduced, and8The second16According to the invention, the plant model is identified by adjusting the parameter of the plant model so that the prediction error with the reference model is minimized. The transfer function of the plant model is known from the parameters at this time, and the cutoff frequency of the plant model is determined from this.
[0058]
Here, when the reference model is matched with the reference fuel and the fuel used is lighter than the reference fuel, the cutoff frequency of the plant model is higher than that for the reference fuel (and vice versa). When the fuel used is heavier than the reference fuel, the cutoff frequency of the plant model is lower than that for the reference fuel). This is because the lighter fuel than the reference fuel has a smaller fuel transport delay than the reference fuel, so that the fuel response becomes higher and the response gain can be maintained up to a higher frequency range than the reference fuel.
[0059]
Therefore, the second1The second9According to this invention, it is possible to estimate the fuel property of the fuel used by comparing the cutoff frequency of the plant model with the cutoff frequency of the reference model. For example,6The second14When the reference model is matched to the reference fuel as in the invention of the invention, when the cut-off frequency of the identified plant model is higher than the cut-off frequency of the reference model,7The second15When the reference model is matched to the reference fuel as in the invention of, the difference between the identified plant model cutoff frequency and the reference model cutoff frequency is outside the allowable range, and the plant model cutoff is When the frequency is higher than the cut-off frequency of the reference model, the fuel used may be estimated to be lighter than the reference fuel. In this way, when it is possible to estimate the fuel properties, this is utilized in the calculation of the fuel supply amount.15According to this invention, it is possible to give the fuel supply amount according to the fuel property of the fuel used without excess or deficiency.
[0060]
On the other hand, if the exhaust air / fuel ratio fluctuates due to factors other than fuel properties, sampling the exhaust air / fuel ratio as output data will result in inaccurate data. If the fuel properties are estimated based on this inaccurate data, Although the accuracy is reduced, FirstThe second9The second6The second14The second7The second15The second8The second16According to the invention, in this case, by prohibiting the sampling of the input / output data, it is possible to avoid the deterioration of the estimation accuracy of the fuel property.
[0061]
First2The second10According to this invention, even if the cut-off frequency with respect to the reference fuel varies, it is possible to stably estimate the fuel properties.
[0062]
First3The second11According to this invention, the calculation accuracy of the fuel supply amount can be improved.
[0063]
First4The second5The second11The second12According to this invention, the estimation result of the fuel property and the estimated value of the fuel property can be used from the beginning of the start at the next operation.
[0064]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to this invention, the estimation accuracy of the fuel property does not decrease even in an engine including a so-called evaporated fuel processing device.
[0065]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to this invention, the estimation accuracy of the fuel property is not lowered even in the vehicle including the brake booster that uses the negative pressure developed downstream of the throttle valve.
[0066]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to this invention, the estimation accuracy of the fuel property does not decrease even in an engine in which the cylinder distribution unstable region is determined in advance using the engine load and the rotational speed as parameters.
[0067]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to this invention, the estimation accuracy of the fuel property does not deteriorate even in an engine having a misfire determination function.
[0068]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to the invention, the estimation accuracy of the fuel property is not lowered even in the engine including the EGR device.
[0069]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to this invention, the estimation accuracy of the fuel property does not deteriorate even in an engine having a swirl control valve.
[0070]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to this invention, the estimation accuracy of the fuel property is not lowered even in a vehicle including an automatic transmission with a lockup mechanism.
[0071]
1st, 2nd, 3rd, 9th, 10th, 11thAccording to the invention, the estimation accuracy of the fuel property is not lowered even in the engine having the fuel cut function.
[0072]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1,
[0073]
The
[0074]
The
[0075]
As described above, the target equivalent ratio Tfbya is switched according to the change in the operating condition. However, if the above transient correction amount Kathos is calculated as a value for Tfbya = 1.0 (that is, the theoretical air-fuel ratio), the output When switching from Tfbya, such as when decelerating from the air-fuel ratio range (Tfbya is greater than 1.0 at this time), the transient correction amount Katos becomes insufficient, causing the air-fuel ratio to temporarily become overrich or overlean, and the control air-fuel ratio In order to cope with this, the followability deteriorates. In ECM2, the equilibrium adhesion amount Mfh is calculated using the target equivalent ratio Tfbya as a parameter. If this is expressed by an arithmetic expression,
Mfh = Avtp × Mfhtvo × Tfbya × CYLDRN #
Where Mfh: the amount of equilibrium adhesion for all cylinders,
Avtp: injection valve part air amount equivalent pulse width,
Mfhtvo: Adhesion magnification,
CYLDRN #: Number of cylinders
(See Japanese Patent Laid-Open No. 10-18882). The difference between the equilibrium adhesion amount (the equilibrium value of the wall flow fuel) Mfh and the current adhesion amount Mf is multiplied by the quantity ratio Kmf, that is,
Vmf = (Mfh−Mf) × Kmf
The deposition rate (the amount of deposition per unit cycle) Vmf (value per cycle) is calculated by the following formula. When the equilibrium deposition amount Mfh increases (for example, during acceleration), this is set as a transient correction amount Kathos.
CTIn = (Avtp × Tfbya + Kathos) × α × 2 + Ts + Chosn1
However, Kathos: transient correction amount (value per cycle),
α: Air-fuel ratio feedback correction coefficient,
Ts: Invalid injection pulse width,
Chosn1: Cylinder wall flow correction amount (value per cycle for each cylinder),
The actual injection pulse width CTIn given to the fuel injection valve at the time of sequential injection (in the case of four cylinders, once every two engine revolutions, in accordance with the ignition order of each cylinder) is calculated for each cylinder. The “value for each cycle” is a value for each input of the 1REF signal, and the “value for each cycle of each cylinder” is a value for each input of the 4REF signal (in the case of 4 cylinders). CTIn and Chosn1“N” represents a cylinder number.
[0076]
Here, the cylinder-specific wall flow correction amount Chosn will be described. The wall flow fuel has a small amount of direct flow into the cylinder and is relatively slow in response (referred to as a low frequency component), and directly into the cylinder. There is a part that is mainly responsive (referred to as a high-frequency component), and the above Vmf is a wall flow correction amount targeting a low-frequency component, whereas Chosn is a correction targeting a high-frequency component. Amount. That is, since Vmf alone cannot cope with high frequency components, it is necessary to introduce Chosn, which is a correction amount for high frequency components. Specifically, if Avtp is increasing (during acceleration) using ΔAvtpn, which is the amount of change in the injection valve portion air amount equivalent pulse width Avtp from the previous injection,
Chosn = ΔAvtpn × Gztwp
Where Gztwp: increase gain,
When Avtp is decreasing (during deceleration)
Chosn = ΔAvtpn × Gztwm
Where Gztwm: weight loss gain,
The wall flow correction for the high-frequency component is performed by adding the value to the fuel injection pulse width of the synchronous injection for each cylinder. The increase gain Gztwp and the decrease gain Gztwm are for performing water temperature correction. Further, n attached at the end of ΔAvtpn represents the cylinder number as in the case of CTIn.
[0077]
Even in the case where the wall flow correction amount for the high frequency component is introduced in addition to the wall flow correction amount for the low frequency component as described above, if Tfbya is not taken into account in Chosn calculation, particularly from the output air-fuel ratio range. Since Chosn becomes deficient when Tfbya is switched such as when decelerating and temporarily overrich or overlean occurs, ECM2 also deals with Chosn, which is a wall flow correction amount for high-frequency components, in accordance with Tfbya. (Refer to Japanese Patent Laid-Open No. 10-18882). If this is expressed by an arithmetic expression,
Chosn1= (Kathos-Kathos-4Ref) × (Gztwc-1) / A
However, Chosn1: Chosn in the first cycle,
Kathos-4Ref:
Gztwc: increase gain Gztwp or decrease gain Gztwm,
A: Response gain of the first cycle of the low frequency component,
It is.
[0078]
It should be noted that the amount of wall flow correction (Chosn) at the time of fuel recovery in consideration of fuel cut (fuel cut may be performed for each cylinder or may be performed simultaneously for all cylinders)1, Vmf), an optimal wall flow correction amount may be given even during fuel recovery accompanied by switching of the target equivalent ratio Tfbya (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-18882).
[0079]
On the other hand, at the time of cold start when the engine becomes unstable, the fuel is increased by the post-startup increase correction coefficient KAS, and the engine is stabilized by setting the air-fuel ratio to a richer value than the stoichiometric air-fuel ratio (Japanese Patent Laid-Open No. Hei. 6-101529). For example, KAS is calculated according to equation 36, which will be described later. At this time, KAS roughly decreases linearly with a steep slope from the start timing of the starter switch, with the value when the starter switch is turned on as an initial value. From, it becomes a gentle slope and decreases, and finally becomes 0.
[0080]
The post-startup increase correction coefficient KAS is a part of the target equivalent ratio Tfbya. For example,
Tfbya = Kml + KAS
Where Dml: fuel-air ratio correction coefficient,
The target equivalent ratio Tfbya is calculated by the following formula.
[0081]
Here, Kml determines a target air-fuel ratio according to operating conditions, and is obtained by searching a map using the engine speed and load as parameters. In some cases, when a target air-fuel ratio is switched, a predetermined damper operation is performed after retrieving a map value of Kml.
[0082]
Further, a special fuel injection pulse width TIST is set at the time of starting (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-63082). When a particularly large torque is required, such as during rapid acceleration, the acceleration interrupt injection pulse width IJSETn is calculated, and interrupt injection may be performed even during synchronous injection.
[0083]
The reason why various injection amount corrections such as the above KAS are necessary is that a fuel supply delay corresponding to the wall flow fuel occurs, but this wall flow fuel amount further increases the fuel properties (particularly volatile). In other words, the fuel with lower volatility increases the amount of wall flow fuel. Taking into account the difference in fuel flow due to the difference in fuel volatility, various conventional injection amount corrections (for example, conventional post-startup increase corrections) can be used even when the heaviest gasoline is used. Data used for the calculation of KAS is matched so that the rotation does not become unstable.
[0084]
However, when fuel with better volatility than the heaviest gasoline is used, various injection amount correction amounts become too large, and this makes the actual air-fuel ratio target value expected when using the heaviest gasoline. Since the air-fuel ratio is inclined to the rich side, exhaust emission (especially CO, HC) is deteriorated.
[0085]
Therefore, at the time of transition in a region where the wall flow fuel amount is large, the response waveform of the exhaust air / fuel ratio with respect to the fuel injection amount is sampled, and the parameters of the plant model previously built on the
[0086]
On the other hand, even if the exhaust air-fuel ratio changes due to factors other than fuel properties even during a transition, sampling the input / output data will result in inaccurate data and lower fuel property estimation accuracy. When the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than the properties, sampling of input / output data is prohibited.
[0087]
This optimization control executed in ECM2 will be described next.
[0088]
FIG. 2 is a block diagram of a control system for optimization control.
[0089]
This control system is roughly divided into a
[0090]
The outline of the control will be described with reference to FIG. 2 and then plant identification will be described in detail.
[0091]
First, main components of the
[0092]
Here, the
[0093]
The fuel
[0094]
Here, for simplicity of explanation, if there are only two types of fuel (heavier gasoline with lower volatility is assumed to be heavy gasoline and lighter fuel with better volatility is assumed to be light gasoline) When the reference model matched with gasoline is used, when the cut-off frequency of the identified
[0095]
In this control, the fuel property is estimated once, for example, during one trip (from the start to the stop of the engine operation), and the estimation result is stored in a non-volatile memory (in this embodiment,
[0096]
The triggering
[0097]
Here, in general, in order to identify a system, an input including a wide frequency band is required. In the engine, since it is not realistic to generate an input such as an M-sequence, a point where the input changes stepwise is set as a sampling trigger. It is also necessary to eliminate conditions that greatly affect fuel behavior such as EGR (exhaust gas recirculation) and swirl control. Conditions as described above must exist in the mode for identification or generate an input signal for identification.
[0098]
Specifically, the
[0099]
Here, for simplification of the control as described above, description will be made with binary switching for heavy gasoline or light gasoline (the post-startup increase correction coefficient adjusting means is therefore the post-startup increase correction coefficient switching means 40. Therefore, the number of stages for switching the fuel property may be determined from the separation performance of the fuel property and the requirements of the engine.
[0100]
The fuel injection amount calculation means 15 is used for Vmf, CTIn, Chosn described above.1Is calculated.
[0101]
Next, the identification of the
[0102]
1. Plant model
In order to estimate the fuel properties, it is necessary to extract only the dynamics of the fuel behavior from the dynamics of the engine. The 4-cycle engine (plant) is considered to be composed of the elements shown in FIG. The input / output that can be observed is the actual injection pulse width CTIn obtained by calculating the basic injection pulse width Tp based on the intake air amount Qa and performing various corrections on the basic injection pulse width Tp. IJSETn at the time of interruption injection) and the A / F sensor output value of the exhaust manifold aggregate part subjected to A / D conversion. The plant model obtained from this input / output is
1.1: Fuel behavior model (dead time + delay system),
1.2: Exhaust model (dead time + delay system) and
1.3: Waste time depending on various operations and combustion cycle
It consists of three.
[0103]
1.1 Fuel behavior model
The behavior of the fuel injected from the fuel injection valve can be modeled as shown in FIG. 4 and the mathematical model is expressed as follows.
[0104]
[Expression 1]
Ffc= (1-kWW) ・ Ffi+ Ffe
Ffe= E-t / TWW・ KWW・ Ffi/ TWW
GWW(s) = (1-kWW) + KWW/ (STWW+1)
However, GWW: Transfer function of fuel behavior,
Ffi: Fuel injection,
Ffe: Fuel evaporation,
Ffc: Cylinder intake fuel,
kWW: Adhesion rate,
TWW: Time constant of evaporation,
This mathematical model has one time constant (TWW) And one gain (kWWHowever, the behavior of fuel is generally divided into a time constant due to fuel adhesion and evaporation and a time constant due to cylinder suction delay. In terms of the above expression, the slower the response, the lower the frequency. The component and the faster the response are high frequency components.
[0105]
Therefore, the mathematical model of
[0106]
[Expression 2]
Where Tsample: sampling period (period for sampling the air-fuel ratio),
T1: Time constant of low frequency component,
T2: Time constant of high frequency component,
k1: Gain of low frequency component,
k2: Gain of high frequency component,
A1: E-Tsample / T1,
A2: E-Tsample / T2,
B1: K1,
B2: K2,
In
[0107]
The dead time associated with the fuel behavior is not taken into the mathematical model of the fuel behavior, and the output signal is offset in time series to suppress the increase in the model order (details will be described later in 1.3).
[0108]
1.2 Exhaust model
As shown in FIG. 6, the exhaust model is considered to be composed of three elements: exhaust dynamics for each cylinder, gas mixing dynamics in the exhaust manifold assembly, and sensor characteristics. When these are combined, they can be represented by a physical model of “dead time + delay system”. As the delay system, exhaust gas transport delay + gas mixing delay + sensor response delay can be considered, and each is a model having a first-order delay or more. However, considering that the plant model is identified on board (on the ECM2) this time, it is necessary to avoid being higher order as much as possible. As an exhaust model, it is represented by one time constant, and 1 Describe with a mathematical model of the next delay system.
[0109]
[Equation 3]
Gex(s) = 1 / (sTex+1)
Gex(z) = (1-e-Tsample / Tex) / (Ze-Tsample / Tex)
Gex(z) = (1-AThree) / (Z-AThree)
However, Gex: Transfer function of exhaust dynamic characteristics,
Tex: Evaporation time constant,
Tsample: sample period,
AThree: E-Tsample / Tex,
Also in
[0110]
In addition, the dead time is offset in time series like the fuel behavior model, and is not taken into the exhaust model (described later in 1.3).
[0111]
1.3 Waste time model
Since this
[0112]
Here, each dead time will be described.
[0113]
1) Delay1: Delay from injection amount calculation to actual injection timing,
The actual injection pulse width CTIn is calculated every 10 ms, and is not necessarily the same every cycle until the actual fuel injection timing. The
[0114]
2) Delay 2: Delay from actual injection timing to IVO (intake valve open)
This is the time from when the fuel is injected until the intake valve is opened and the fuel is sucked into the cylinder. This delay is determined by the fuel behavior characteristics and is set according to each operating condition and fuel properties. For example, using commercially available fuel that is almost in the middle of volatility, changing the fuel stepwise for each operating condition (for example, engine speed and load) and measuring the response time is appropriate. Set a correct value.
[0115]
3) Delay 3: Delay from IVO to EVO (exhaust valve open) (intake → compression → combustion → exhaust),
This is the time from when the fuel is drawn into the cylinder through the intake valve until the combustion gas is discharged from the exhaust valve. This delay can be obtained from the rotational speed and the cam profile, and is obtained from the design specifications.
[0116]
4) Delay 4: Delay from when the combustion gas leaves the exhaust valve until it reaches the A / F sensor,
This is the time from when the combustion gas in the cylinder is discharged from the exhaust valve until it reaches the A / F sensor section through the exhaust pipe. It is set according to the exhaust flow velocity (depending on the number of revolutions, load, etc.), the exhaust length, the A / F sensor mounting position, etc. In addition, although calculation becomes complicated, you may obtain | require from an operating condition and a hardware specification.
[0117]
5) Delay5: Sensor response delay,
This is the time from when the gas reaches the A / F sensor section until the A / F sensor outputs a voltage. When the oxygen amount fluctuates, the A / F sensor itself reacts in a few ms, but the gas mixing delay due to the sensor cover is dominant, and the time varies greatly depending on the shape of the sensor cover. For this reason, this delay is set to an appropriate value in the same manner as
[0118]
6) Delay 6: Delay until the sensor output value is A / D converted and loaded into
This is a delay caused by performing A / D conversion in order to capture the voltage output from the A / F sensor into the
[0119]
7) Delay 7: Delay until the sensor output value is buffered in the memory.
When the A / F sensor output value is sampled at 10 ms, there is a possibility that a maximum dead time of 10 ms may occur depending on the sampling timing. Therefore, the dead time from the response start to the sampling timing calculated from the A / D converted value in 2 ms is calculated as Delay7.
[0120]
8) Delay8: Variation
This is a variation that occurs in addition to the dead time obtained from Delays 1-7. Variations between models, variation in conformity, and the like are conceivable and are uncertain for each operation. Therefore, the rise of the air-fuel ratio signal after the
[0121]
This completes the explanation of each dead time.
[0122]
When the
(1) Terms determined by operating conditions
(2) Matters determined from calculation timing,
(3) Terms that vary depending on fuel properties
(See FIG. 8). Therefore, the actual dead time can be expressed by the following equation.
[0123]
Wasted time
= Applicable terms (determined by operating conditions, table or map search)
+ Calculation term (determined from calculation timing, calculation using timing signal, etc.)
+ Judgment term (determined as necessary due to variations in fuel properties, etc.)
2. Plant model identification
2.1 Creating a model to identify
Although an actual engine has a strong non-linearity, it is assumed in this control that it is a so-called linear time-invariant system (LTI) that is linear and time-invariant near a certain operating point.
[0124]
In addition, since the discrete-time LTI system describes input / output in the time domain instead of the Z domain, the shift operator q-1Is defined as follows.
[0125]
[Expression 4]
q-1x (k) = x (k-1)
However, discrete time = kT (T: sampling period, k = 0, 1, 2,...).
[0126]
Using this, a system transfer function of an input u (t) and an output y (t) of a discrete value system is described.
[0127]
[Equation 5]
y (k) = G (q, θ) · u (k)
It becomes. θ is composed of parameters describing the model. However, this is an ideal input / output, and considering external noise,
[0128]
[Formula 6]
y (k) = G (q, θ) · u (k) + H (q, θ) · w (k)
Can be described. Here, H (q, θ) is a noise model, and a general discrete-time LTI system can be expressed by
[0129]
Here, the transfer function G (q) of the system is the product of the third equation of
[0130]
[Expression 7]
It can be expressed. The transfer function G (q) of this system is
[0131]
[Equation 8]
G (q, θ) = B (q, θ) / A (q, θ)
The system output value y (k) is defined as
[0132]
[Equation 9]
y (k, θ) = {B (q, θ) / A (q, θ)} · u (k) + H (q, θ) · w (k)
It can be expressed as. Thus, as a model to identify, what combined G (q) which is a plant model, and H (q) which is a noise model in the appropriate form is employ | adopted.
[0133]
2.2 Identification method
In the discrete-time LTI system defined by
[0134]
[Expression 10]
y (k | θ) = [1-H-1(q, θ)] y (k) + H-1(q, θ) G (q, θ) u (k)
It is expressed by the following formula. Thereby, the output at time k can be described by the data acquired up to (k−1).
[0135]
The prediction error ε (k | θ) is
[0136]
## EQU11 ##
ε (k | θ) = y (k) −y (k | θ)
It can be expressed by the following formula.
[0137]
Now, the evaluation criteria J for parameter estimationN(θ)
[0138]
[Expression 12]
Set. Here, the function l (k, θ, ε (k, θ)) is an arbitrary scalar value function for measuring the magnitude of the prediction error ε (k, θ), and what norm to select is identified. Depends on the purpose of the result (square norm, log likelihood, etc.) By defining such an evaluation criterion, an estimated value of unknown parameter θ (referred to as θ (N)) is determined. That means
[0139]
[Formula 13]
Is to obtain θ.
[0140]
In general, various methods have been proposed as an identification method, but an engine-like object is an intermittent event (combustion cycle or the like), and is a control object with very strong nonlinearity. However, this control assumes a linear time invariant (LTI) system around the operating point to simplify the algorithm.
[0141]
This time, in consideration of the small amount of calculation, the identification accuracy, and the disturbance performance, the “collective identification method using the ARX model, which is parametric model identification”, which is a representative linear model identification method, is adopted.
[0142]
2.3 Identification method of ARX model
The ARX model is called an equation error model, and a disturbance term e (k) (assumed as white noise in the ARX model and assumed as w (k)) is entered on the right side of the difference equation as follows.
[0143]
[Expression 14]
The parameter vector θ describing the model is
[0144]
[Expression 15]
θ = [a1, ..., ana, B1, ..., bnb]T
It becomes. Data vector (regression vector) ψ (k)
[0145]
[Expression 16]
ψ (k) = [− y (k−1),..., −y (k−na), u (k−1),..., u (k−nb)]T
The output y (k) can be expressed as follows:
[0146]
[Expression 17]
y (k) = θTψ (k) + w (k)
The one-step predicted value y (k | θ) of the ARX model is linear with respect to θ when calculated from
[0147]
[Expression 18]
y (k | θ) = θTψ (k)
It is expressed. The prediction error ε (k, θ) at this time is
[0148]
[Equation 19]
ε (k, θ) = y (k) −θTψ (k)
Can be expressed as When the least square method is applied to this linear regression model, the scalar value function l (k, θ, ε (k, θ)) is
[0149]
[Expression 20]
l (k, θ, ε (k, θ)) = ε2(k, θ)
The parameter estimation evaluation norm JN(θ) is
[0150]
[Expression 21]
It becomes. Further calculating equation (21)
[0151]
[Expression 22]
[0152]
[Expression 23]
JN(θ) = c (N) −2θTf (N) + θTR (N) θ
It can be said.
[0153]
However, c (N), f (N), and R (N) in
[0154]
[Expression 24]
[0155]
[Expression 25]
[0156]
[Equation 26]
Evaluation standard JN(θ) is minimized when JNSince (θ) is a quadratic function related to θ, if the highest order coefficient is positive, JNThis is where the differential value of (θ) becomes zero. When the differential value of
[0157]
[Expression 27]
Thus, if R (N) is a positive definite matrix, JN(θ) is the minimum when the differential value is zero (JN(θ) is a downward convex function, see FIG.
[0158]
[Expression 28]
The parameter θ (N) can be estimated by the following equation. The above identification procedure is shown in FIG.
[0159]
There are the following three conditions for the positive definite matrix.
[0160]
1) When the identification target is n-th order, the input signal u (k) must include n or more sine waves (a sufficient frequency component is included in the step input signal).
[0161]
2) The identification target is stable (the engine can be considered as a stable system in a steady state).
[0162]
3) The identification target is observable. That is, A (q, θ) and B (q, θ) do not have a common factor (since this model is a discrete system, B (q, θ) has a higher order, but there is no problem).
[0163]
2.4 Identification of the actual ARX model
This model is a discrete system model of denominator 3rd order and numerator 3rd order from
[0164]
[Expression 29]
A (q) = 1 + a1・ Q-1+ A2・ Q-2+ AThree・ Q-3
[0165]
[30]
B (q) = b1・ Q-1+ B2・ Q-2+ BThree・ Q-3
It can be expressed as. Therefore, the parameter vector θ and the data vector ψ (k) can be expressed as follows.
[0166]
[31]
θ = [a1, A2, AThree, B1, B2, BThree]T
[0167]
[Expression 32]
ψ (k) = [− y (k−1), −y (k−2), −y (k−3), u (k−1), u (k−2), u (k−3) ]T
Assuming that the total number of samplings N when the engine speed is 1200 rpm is N = 128 (1280 ms),
[0168]
[Expression 33]
[0169]
[Expression 34]
[0170]
[Expression 35]
It can be expressed as.
[0171]
2.5 Input signals required for plant model identification
In order to identify the system, the input signal needs to excite all modes of the object. That is, the input signal needs to include a large number of frequency components. In system identification, whiteness input is ideally ideal, but in practice a pseudo-white binary signal (M series) is used. However, in the case of the engine wall flow response, the effective frequency band is very low (the response is slow), and almost no response waveform can be obtained even if an input such as an M-sequence is added. Therefore, the system is identified based on the waveform (see FIG. 12) obtained by giving the step input. Since the Laplace transform of the step input is 1 / s, the frequency gain decreases in inverse proportion to the frequency. Therefore, it is necessary to determine an effective frequency range from the power spectrum.
[0172]
2.6 Experimental results
Since the transfer function G (q, θ) of the system is determined by using the parameter θ thus determined, a Bode diagram in which the identification result and the actual data are superimposed is shown in FIG. The cut-off frequency tends to be higher). According to the experimental results, two gasolines with different fuel properties are separated by ± 3σ in the low load range when the swirl control valve provided at the intake port is open, the engine speed is around 1200 rpm, the cooling water temperature is around 40 ° C, and the low load range. I was able to.
[0173]
This concludes the description of the itemization.
[0174]
Next, the control content executed by the
[0175]
FIG. 14 is for estimating the fuel property, and is executed at regular intervals (every 10 ms). Here, FIG. 14 is configured as the main routine, and FIGS. 15 and 16 are configured as the subroutine of FIG. 14. Therefore, in the following, the subroutine will be described when a step of the subroutine occurs during the description of the main routine.
[0176]
In FIG. 14, in
[0177]
[0178]
The process proceeds from
[0179]
In
[0180]
Although not shown, the actual injection pulse width CTIn (input data) at the time of step response is also set to u (1), the previous value is u (2), the previous value is u (3), .., a total of N input data is stored in such a way that the value N-1 times before is u (N), and these input data and the above output data take into account the delay time described above Are associated with each other.
[0181]
A) The delay period DELAY1 # has elapsed since purge is prohibited and purge is prohibited (
B) The delay period DELAY2 # has elapsed since the brake switch is turned off and the brake switch is turned off (
C) The delay period DELAY3 # has elapsed since the cylinder distribution stable range and the cylinder distribution stable range have been reached (
D) The delay period DELA Y4 # has elapsed since the misfire determination has not been made and the misfire determination has been canceled (
E) While EGR (exhaust gas recirculation) is prohibited and the delay period DELAY5 # has elapsed since EGR was prohibited (
F) The delay period DELAY6 # has elapsed since the swirl control valve was switched to the closed or open state (step 131).
G) The delay period DELAY7 # has elapsed since the lockup and the lockup (
H) The delay period DELA Y8 # has elapsed since the fuel cut was not being performed and the fuel cut was recovered (
In some cases, estimation of fuel properties is permitted in step 136 (estimation permission flag = 1). Otherwise, the process proceeds to step 137 and estimation of fuel properties is prohibited (estimation permission flag = 0).
[0182]
The above conditions A) to H) are simply listed in consideration of the presence of engines and vehicles of various specifications. Therefore, there are unnecessary items depending on the type of engine or vehicle. For example, when the vehicle has a manual specification, the above G) is not necessary. It can be configured simply by any one of the conditions.
[0183]
Here, a) during purge, b) when brake switch is ON, c) cylinder distribution unstable region, d) when misfire is judged, e) during EGR, f) immediately after switching of swirl control valve, and g) during non-lock-up H) The fuel property estimation is prohibited in each case during the fuel cut because the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than the fuel property in these cases. This is because sampling results in inaccurate data, and estimation of fuel properties based on the inaccurate data reduces estimation accuracy.
[0184]
Hereinafter, the influence on the exhaust air-fuel ratio will be described in detail for each of the cases a) to g).
[0185]
a) The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, and when the predetermined operating condition (purge ON condition) is reached, the purge valve is opened and the suction developed downstream of the throttle valve An engine equipped with a so-called evaporative fuel processing device that uses negative pressure and fresh air from an air introduction path provided in a canister to release fuel vapor adsorbed on activated carbon and introduce it into the intake pipe. is there. In this engine, if the engine is left for a considerable period of time before operation, the exhaust air / fuel ratio is less during purge for the first time (when the purge valve is opened) than when the purge is prohibited (when the purge valve is fully closed). Becomes richer.
[0186]
b) When the brake pedal is not depressed to assist braking ability, negative pressure developed downstream of the throttle valve is introduced into both chambers defined by the power piston in the power cylinder, and the brake pedal is depressed By switching the valve, the atmosphere is switched to only one chamber in the power cylinder and a pressure difference (difference between negative pressure and atmospheric pressure) is generated in the two chambers. There is a so-called hydro-back in which the hydraulic piston attached to the end of the push rod of the piston is moved to increase the hydraulic pressure from the master cylinder and send it to each wheel cylinder. The principle of boosting is exactly the same as that of the hydro back, and there is a master back that boosts the force pushing the piston of the master cylinder in front of the master cylinder. These are brake boosters that use negative pressure developed downstream of the throttle valve. In a vehicle equipped with this brake booster, when the brake pedal is depressed, the suction negative pressure fluctuates due to the operation of the brake booster. It becomes leaner than when the brake booster is inactive. In this case, whether or not the brake booster has been activated can be determined by looking at the brake switch. That is, when the brake switch is ON, the brake booster can be regarded as operating, and when the brake switch is OFF, the brake booster can be regarded as non-operating.
[0187]
c) There is an engine in which a cylinder distribution unstable region (a region where the air-fuel ratio becomes unstable due to the influence of cylinder distribution) is determined in advance using the engine load and the rotational speed as parameters. In this engine, when the cylinder distribution unstable region is reached, the exhaust air-fuel ratio becomes leaner or richer than the cylinder distribution stable region.Here, “cylinder distribution” is a reduction in fuel distribution between cylinders.
[0188]
d) In an engine in which misfire determination is performed for use in diagnosis, the exhaust air-fuel ratio becomes leaner or richer than in non-misfire at the time of misfire determination (since misfire includes rich misfire and lean misfire).
[0189]
e) Some engines perform EGR to reduce NOx emissions. Since the EGR gas contains unburned components and inert gas, the exhaust air-fuel ratio becomes unstable during EGR, and the air-fuel ratio becomes leaner or richer than when EGR is prohibited.
[0190]
f) Some engines have a swirl control valve in the intake port to improve combustion at low loads. In this engine, when the swirl control valve is closed, the wall flow fuel amount changes (the intake flow velocity increases and the wall flow fuel amount decreases), which affects the exhaust air-fuel ratio.
[0191]
g) There is a vehicle including an automatic transmission with a so-called lockup mechanism in which an input shaft and an output shaft of a torque converter are directly connected. In this vehicle, the engine rotation speeds up faster when the lockup is not performed, and the rotation falls faster. In other words, the exhaust air-fuel ratio tends to become unstable during non-lock-up, and the exhaust air-fuel ratio becomes leaner or richer than during lock-up.
[0192]
h) There is an engine that performs so-called fuel cut that stops fuel supply when decelerating to save fuel. In this engine, the wall flow fuel amount changes during the fuel cut or immediately after the recovery from the fuel cut, which affects the exhaust air-fuel ratio.
[0193]
Next, the condition that the delay period (eg, time) has passed in
[0194]
Whether purge is prohibited or not is determined by the output signal to the purge valve, whether or not EGR is prohibited by the output signal to the EGR valve, and the operation state of the swirl control valve is determined by the output signal to the swirl control valve. Whether the lockup is in progress depends on the output signal to the solenoid for connecting / disconnecting the lockup clutch, and whether the cylinder distribution is stable is whether the operating point determined by the engine load and speed is in the cylinder distribution unstable Thus, it can be determined from the misfire determination flow whether the misfire has been determined, and from the fuel injection control flow, whether the fuel cut is being performed or whether the fuel cut has been recovered.
[0195]
As described above, even when the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than the fuel property, sampling the exhaust air-fuel ratio as output data results in inaccurate data, and the fuel property is estimated based on this inaccurate data. However, in this embodiment, by prohibiting data sampling (thus estimating fuel properties) in this case, it is possible to prevent a decrease in estimation accuracy.
[0196]
When the determination of permission to estimate the fuel property is completed in this manner, the process returns to FIG. When the estimation permission determination flag = 0 (estimation prohibition condition), the process proceeds to
[0197]
In
[0198]
On the other hand, when the estimation permission determination flag = 1 (estimation permission condition), the process proceeds from step 8 to
[0199]
Here, “analysis of the response waveform of the exhaust air / fuel ratio” means that, according to the above expression, the prediction error between the parameter θ of the ARX model (plant model) and the reference model is minimized based on the input / output data. To identify the ARX model. Therefore, the identification of the ARX model will be described with reference to the subroutine of FIG. 15, and the estimation of fuel properties will be described with reference to the subroutine of FIG.
[0200]
First, in FIG. 15, in
[0201]
In
[0202]
Next, moving to FIG. 16, the transfer function G (q, θ) of the discrete-time LTI system is calculated from the model parameter θ thus obtained in step 31 (from the above equations 29 and 30). Are used to create A (q) and B (q), and G (q, θ) (= B (q) / A (q)) is calculated from the two.
[0203]
From this system transfer function G (q, θ), in
[0204]
Here, since heavy gasoline is used as the reference fuel, if light gasoline is used, fcReal> FcRefAnd fc when heavy gasoline is usedReal≤fcRefIt becomes. Therefore, fcReal> FcRef(When light gasoline is used), the routine proceeds to step 34, where the fuel property switching flag = 1 is set.Real≤fcRef(When heavy gasoline is used), the routine proceeds from
[0205]
When the determination as to which fuel is being used is completed in this way, the process proceeds to step 13 in FIG. 14, where the value of the fuel property switching flag (the fuel property determination result) is stored in the EEPROM, and then in
[0206]
When the fuel property can be determined in this way, various correction amounts of the fuel injection amount and the fuel injection amount at start-up can be given according to the difference in the fuel property. This will be specifically described in the case of KAS.
[0207]
FIG. 17 is for calculating the post-startup increase correction coefficient KAS, and is executed at regular time intervals (for example, every 10 ms).
[0208]
In
[0209]
[Expression 36]
KAS = TKAS x TNKAS + KASS
The post-startup increase correction coefficient KAS is calculated by the following formula.
[0210]
In
[0211]
Eventually, when the starter switch is turned off (startup complete explosion), the operation proceeds from
[0212]
In step 49, a post-start increase / decrease time ratio TMKAS is calculated by searching a table having the contents shown in FIG. 21 from the value of the fuel property switching flag and the post-start time t. In
[0213]
[0214]
Since the
[0215]
As a result, both TKAS and KASS are initially set to the value when the starter switch is OFF, and are attenuated at a constant rate to 0 after the starter switch is turned OFF (however, when TNKAS is constant). However, the initial value of TKAS is larger than the initial value of KASS, and the decrease time ratio of TKAS is larger than the decrease time ratio of KASS. Therefore, KAS, which is a value obtained by adding TKAS and KASS, first decreases with a steep slope after turning off the starter switch, with the initial value being the sum of the TKAS value and KASS value when the starter switch is turned off, and TKAS becomes zero. From this timing, it changes to a gentle slope and decreases.
[0216]
In this case, the initial values of TKAS and KASS (table values in FIGS. 18 and 19) are smaller when light gasoline is used than when heavy gasoline is used, and the respective reduction time ratios of TKAS and KASS (FIG. 21 and the table values in FIG. 22) are increased, so that KAS when light gasoline is used is smaller than KAS when heavy gasoline is used (see FIG. 23). In other words, when the fuel property is not judged, the air-fuel ratio is enriched by using a table value matched to heavy gasoline even when light gasoline is used. When it is determined that gasoline is being used, the KAS for light gasoline is calculated when calculating KAS at the next start, so that the air-fuel ratio will not be biased to the rich side even when light gasoline is used. is there.
[0217]
The flowchart of FIG. 24 is a second embodiment and corresponds to FIG. 16 of the first embodiment. The same steps as those in FIG. 16 are denoted by the same step numbers.
[0218]
In contrast to the first embodiment in which heavy gasoline is used as the reference fuel, the second embodiment uses an almost intermediate fuel that is neither bad nor bad among commercially available fuels as a reference fuel. The fuel that is more volatile than the reference fuel is set as light gasoline, and conversely, the fuel that is less volatile than the reference fuel is set as heavy gasoline, and the cutoff frequency of the plant model and the cutoff frequency of the reference model (that is, The difference between the cutoff frequency and the reference fuel is calculated, and the difference between the frequency difference and the allowable range is compared to determine the fuel properties of the fuel being used. Even if there is a variation, fuel property estimation can be performed stably.
[0219]
In FIG. 24, the part different from FIG.
[0220]
[Expression 37]
Δfc = fcReal-FcRef
The cut-off frequency difference Δfc with respect to the reference fuel is calculated by the following formula, and the absolute value of this frequency difference Δfc and a predetermined value a (> 0) that defines an allowable range, or Δfc and a are compared in
[0221]
Thus, in 2nd Embodiment, it was determined whether the fuel currently used is a reference fuel, light gasoline, or heavy gasoline.
[0222]
However, when the fuel property determination value becomes three values as in the second embodiment, it is necessary to prepare three types of table values corresponding to FIGS. 18 to 22 when calculating the post-startup increase correction coefficient KAS. There is.
[0223]
Next, the flowcharts of FIGS. 25, 26, and 28 are the third embodiment, and correspond to FIGS. 14, 16, and 17 of the first embodiment, respectively. In FIG. 25, the same step numbers are assigned to the same portions as FIG. 14, the same portions as FIG. 16 in FIG. 26, and the same portions as FIG.
[0224]
Whereas in the above-described two embodiments, the fuel property determination value (that is, the value of the fuel property switching flag or the fuel property switching 2 flag) is binary or ternary, the third embodiment is a continuous value. The estimated fuel property value is calculated and stored in the EEPROM (
[0225]
The calculation of the estimated fuel property value will be described in detail with reference to FIG. 26. In
[0226]
Next, in FIG. 28, the difference from FIG. 17 will be mainly described. In
[0227]
Here, as shown in FIG. 29 and FIG. 30, TKAS and KASS are values that increase as the cooling water temperature TW decreases and the fuel properties become heavier when the TW is the same, TMKAS TMKASS is a value that increases as the cooling water temperature TW increases for the same FC as shown in FIGS. 32 and 33, and as the fuel property becomes lighter when the TW is the same.
[0228]
Needless to say, if the fuel property estimated value and the TW are the same, TKAS is larger than KASS and TMKAS is larger than TMKASS.
[0229]
According to the third embodiment, since the data (map value) used for the calculation of the post-startup increase correction coefficient KAS is assigned according to the fuel property estimated value FC as the continuous value, it is more than the previous two embodiments. Thus, the calculation accuracy of the post-startup increase correction coefficient KAS is improved.
[0230]
The flowchart of FIG. 34 is the fourth embodiment, which replaces FIG. 28 of the third embodiment. The same steps as those in FIG. 28 are denoted by the same step numbers.
[0231]
Now, if the data used to calculate KAS is given as map values as shown in FIGS. 29 to 33, the number of matching steps becomes enormous. Therefore, in the fourth embodiment, a fuel property correction value KFC corresponding to the fuel property estimation value FC is introduced, and the data (table value) matched with the heaviest gasoline is corrected by this correction value KFC. By calculating the post-startup increase correction coefficient KAS based on the obtained data, the number of matching man-hours is reduced.
[0232]
Specifically, steps 101 and 102 to 115 are different from the case of FIG. First, in
[0233]
In
[0234]
[Formula 38]
TKASF = TKAS × KFC
TMKASF = TMKAS × KFC
The post-startup increase water temperature correction value TKASF corresponding to the fuel property and the post-startup increase decrease time ratio TMKASF corresponding to the fuel property are calculated by the following equation. In
[0235]
[39]
KASSF = KASS × KFC
TMKASSF = TMKASS × KFC
The second post-startup increase correction coefficient KASSF corresponding to the fuel property and the second post-startup increase decrease time ratio TMKASF corresponding to the fuel property are calculated by the following equation. And using these values, it is the same formula as the above-mentioned formula 36,
[0236]
[Formula 40]
KAS = TKASF × TNKAS + KASSF
The post-startup increase correction coefficient KAS is calculated by the following equation (step 108).
[0237]
In
[0238]
For example, when gasoline having a lighter fuel property than the heaviest gasoline is used, the KFC becomes a value smaller than 1.0. Therefore, a KAS smaller than the KAS for the heaviest gasoline is calculated, and as a result, as in the case of FIG. 28, the optimum post-start-up increase is also obtained for the lighter fuel property than the heaviest gasoline. A correction factor is given. When using the heaviest gasoline, KFC = 1.0, TKASF = TKAS, TMKASF = TMKAS, KASSF = KASS, and TMKASF = TMKASS, which are the same as the conventional apparatus.
[0239]
In this case, when obtaining the data used for the calculation of KAS, it is only necessary to match the characteristics shown in FIG. 36 to FIG. 39 with the heaviest gasoline, so according to the fourth embodiment, the third embodiment. The matching man-hour can be reduced as compared with the case of (1).
[0240]
In each of the first, third, and fourth embodiments described above, (A) the fuel property switching flag is used for the post-startup increase correction coefficient KAS as the injection amount correction amount, and (B) the fuel property estimated value FC. (C) Although the case where the fuel property correction value KFC is used has been described, the present invention is not limited to this. For example, the following three cases (A) to (C) can be applied to the following injection amount correction amounts (1) to (4) and fuel injection amounts (5) and (6).
[0241]
(1) Low frequency component (wall flow fuel).
[0242]
(2) High frequency component (wall flow fuel).
[0243]
(3) Water temperature increase correction amount.
[0244]
(4) Unburned amount increase correction amount.
[0245]
(5) Fuel injection amount at start-up.
[0246]
(6) Acceleration interruption injection amount.
[0247]
Here, (1) and (2) are described in Japanese Patent Application No. 8-173802, (3) and (4) are described in Japanese Patent Application No. 8-173803, and (5) is disclosed in JP-A-7-63082. (6) is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-3245, and will not be described in detail.
[0248]
In the embodiment, the response waveform of the exhaust air / fuel ratio with respect to the fuel injection amount at the time of transient is sampled, and based on these transient data, the parameters of the plant model built in advance on the ECM are changed to the reference model that is the plant model for the reference fuel. However, the present invention is not limited to this, and the fuel supply amount can be used instead of the fuel injection amount. . Further, in addition to adjusting so that the prediction error is minimized, it may be adjusted so as to reduce the prediction error.
[0249]
Moreover, the estimation method of the fuel property of the fuel used is not limited to that of the embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control system diagram of engine control.
FIG. 2 is a control system diagram related to estimation of fuel properties.
FIG. 3 is a block diagram of an engine plant model.
FIG. 4 is a model diagram of fuel behavior.
FIG. 5 is a parallel path block diagram of fuel behavior.
FIG. 6 is an exhaust model diagram.
FIG. 7 is a waveform diagram showing dead time between input and output.
FIG. 8 is a table in which dead times are classified.
FIG. 9 is a general block diagram of an LTI system.
FIG. 10 is a characteristic diagram of an evaluation function (evaluation standard).
FIG. 11 is a flowchart showing a method for identifying an ARX model.
FIG. 12 is a waveform diagram showing an input signal necessary for model identification and its response.
FIG. 13 is a Bode diagram showing the identification result and actual data superimposed on each other.
FIG. 14 is a flowchart for explaining estimation of fuel properties.
FIG. 15 is a flowchart for explaining identification of an ARX model.
FIG. 16 is a flowchart for explaining fuel property switching determination;
FIG. 17 is a flowchart for explaining calculation of a post-startup increase correction coefficient KAS.
FIG. 18 is a characteristic diagram of a post-startup increased water temperature correction value (initial value).
FIG. 19 is a characteristic diagram of an increase correction coefficient (initial value) after the second start.
FIG. 20 is a characteristic diagram of an increased rotation correction value after startup.
FIG. 21 is a characteristic diagram of an increase / decrease time ratio after start.
FIG. 22 is a characteristic diagram of the increase / decrease time ratio after the second start.
FIG. 23 is a waveform diagram showing a time-series image of a post-startup increase correction coefficient KAS.
FIG. 24 is a flowchart for explaining fuel property switching determination according to the second embodiment;
FIG. 25 is a flowchart for explaining fuel property estimation according to the third embodiment;
FIG. 26 is a flowchart for explaining calculation of a fuel property estimated value according to the third embodiment.
FIG. 27 is a characteristic diagram of a fuel property estimation value with respect to a cutoff frequency.
FIG. 28 is a flowchart for explaining calculation of a post-startup increase correction coefficient KAS according to the third embodiment.
FIG. 29 is a characteristic diagram of a post-startup increased water temperature correction value (initial value) according to the third embodiment.
FIG. 30 is a characteristic diagram of a second post-startup increase correction coefficient (initial value) of the third embodiment.
FIG. 31 is a characteristic diagram of a post-startup increased rotation correction value of the third embodiment.
FIG. 32 is a characteristic diagram of an increase / decrease time ratio after start of the third embodiment.
FIG. 33 is a characteristic diagram of an increase / decrease time ratio after the second start according to the third embodiment.
FIG. 34 is a flowchart for explaining calculation of a post-startup increase correction coefficient KAS according to the third embodiment.
FIG. 35 is a characteristic diagram of a fuel property correction value according to the third embodiment.
FIG. 36 is a characteristic diagram of a post-startup increased water temperature correction value (initial value) according to the third embodiment.
FIG. 37 is a characteristic diagram of an increase / decrease time ratio after start of the third embodiment.
FIG. 38 is a characteristic diagram of an increase correction coefficient (initial value) after the second start according to the third embodiment.
FIG. 39 is a characteristic diagram of the increase / decrease time ratio after the second start according to the third embodiment.
FIG. 40 is a flowchart for explaining fuel property estimation permission determination;
FIG. 41 is a flowchart for explaining fuel property estimation permission determination;
FIG. 42 is a diagram corresponding to claims of the first invention.
FIG. 43 is a diagram corresponding to claims of the second invention.
44 is a view corresponding to claims of the third invention. FIG.
FIG. 459FIG.
FIG. 4610FIG.
FIG. 4711FIG.
[Explanation of symbols]
2 ECM
3 A / F sensor
7 Fuel injection valve
14 EEPROM
21 Plant Identification Department
22 Fuel property estimation part
23 Triggering function
24 controller
31 Plant model
37 normative model
38 Comparison means
Claims (16)
この供給量の燃料をエンジンに供給する手段と、
エンジンの排気空燃比を検出する手段と、
過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段と、
これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段と、
この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数を演算する手段と、
このプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数とを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段と、
この燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段と、
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流 に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を 利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する 装置を備える場合に、パージ中である
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁 下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新 気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入 する装置を備える場合に、パージ禁止中かつパージを禁止してよりディレイ 期間が経過していない状態である
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのON時である
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配不安定域である
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりデ ィレイ期間が経過していない状態である
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてより ディレイ期間が経過していない状態である
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバル ブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態で ある
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中で ある
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつ ロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカ バーよりディレイ期間が経過していない状態である
この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が前記状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段と
を設けたことを特徴とする燃料性状検出装置。Means for calculating the fuel supply amount according to the engine operating conditions;
Means for supplying this amount of fuel to the engine;
Means for detecting the exhaust air-fuel ratio of the engine;
Means for sampling the fuel supply amount at the time of transition, sampling the exhaust air / fuel ratio response waveform data with respect to the fuel supply amount with the currently used fuel, using the exhaust air / fuel ratio as an output;
Based on these input / output data, means for identifying the plant model for the fuel used by adjusting the parameters of the plant model constructed in advance so that the prediction error with the reference model is small;
Means for calculating a cutoff frequency of the identified plant model;
Means for comparing the cut-off frequency of the plant model and the cut-off frequency of the reference model to estimate the fuel property of the fuel used;
Means for determining whether the region in which the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than the fuel property is any one of the following states 1 to 15 ;
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister Purging when equipped with a device that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister When equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe , the purge period is prohibited and the delay period is longer than the purge is prohibited. It has not passed
Condition 3: if with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, an ON time of the brake switch
Condition 4: when equipped with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, OFF time and a brake switch of the brake switch is in a state that has not elapsed Delay period more turned OFF
Condition 5: when the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as parameters, is the cylinder distribution unstable region
Condition 6: When the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as a parameter, has not elapsed more de Irei period turned it and cylinder dispensing stable region in the cylinder partitioned stable range condition Is
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: When EGR device is provided, EGR is in progress
Condition 10: a case of providing the EGR device is in a state of Delay period more banned and EGR in EGR prohibition has not elapsed
Condition 11: a case of providing the swirl control valve is in a state that has not passed more delay periods to the swirl control valves in a closed state or an open state
State 12: When an automatic transmission with a lock-up mechanism is in the non-lockup
State 13: In a state where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut
Condition 15: a case of providing a fuel cut function, area delay period from and fuel Kattorika bar not in a fuel cut is in the state not elapsed exhaust air-fuel ratio by a factor other than the fuel property from the result of this determination is to change the A fuel property detection device comprising: means for prohibiting sampling of the input / output data when in any one of states 1 to 15 .
この供給量の燃料をエンジンに供給する手段と、
エンジンの排気空燃比を検出する手段と、
過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段と、
これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段と、
この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数を演算する手段と、
このプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数の差と許容範囲とを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段と、
この燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段と、
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流 に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を 利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する 装置を備える場合に、パージ中である
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁 下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新 気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入 する装置を備える場合に、パージ禁止中かつパージを禁止してよりディレイ 期間が経過していない状態である
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのON時である
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配不安定域である
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりデ ィレイ期間が経過していない状態である
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてより ディレイ期間が経過していない状態である
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバル ブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態で ある
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中で ある
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつ ロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカ バーよりディレイ期間が経過していない状態である
この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が前記状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段と
を設けたことを特徴とする燃料性状検出装置。Means for calculating the fuel supply amount according to the engine operating conditions;
Means for supplying this amount of fuel to the engine;
Means for detecting the exhaust air-fuel ratio of the engine;
Means for sampling the fuel supply amount at the time of transition, sampling the exhaust air / fuel ratio response waveform data with respect to the fuel supply amount with the currently used fuel, using the exhaust air / fuel ratio as an output;
Based on these input / output data, means for identifying the plant model for the fuel used by adjusting the parameters of the plant model constructed in advance so that the prediction error with the reference model is small;
Means for calculating a cutoff frequency of the identified plant model;
Means for comparing the difference between the cutoff frequency of the plant model and the cutoff frequency of the reference model and an allowable range to estimate the fuel property of the fuel used;
Means for determining whether the region in which the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than the fuel property is any one of the following states 1 to 15 ;
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister Purging when equipped with a device that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister When equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe , the purge period is prohibited and the delay period is longer than the purge is prohibited. It has not passed
Condition 3: if with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, an ON time of the brake switch
Condition 4: when equipped with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, OFF time and a brake switch of the brake switch is in a state that has not elapsed Delay period more turned OFF
Condition 5: when the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as parameters, is the cylinder distribution unstable region
Condition 6: When the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as a parameter, has not elapsed more de Irei period turned it and cylinder dispensing stable region in the cylinder partitioned stable range condition Is
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: When EGR device is provided, EGR is in progress
Condition 10: a case of providing the EGR device is in a state of Delay period more banned and EGR in EGR prohibition has not elapsed
Condition 11: a case of providing the swirl control valve is in a state that has not passed more delay periods to the swirl control valves in a closed state or an open state
State 12: When an automatic transmission with a lock-up mechanism is in the non-lockup
State 13: In a state where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut
Condition 15: a case of providing a fuel cut function, area delay period from and fuel Kattorika bar not in a fuel cut is in the state not elapsed exhaust air-fuel ratio by a factor other than the fuel property from the result of this determination is to change the A fuel property detection device comprising: means for prohibiting sampling of the input / output data when in any one of states 1 to 15 .
この供給量の燃料をエンジンに供給する手段と、
エンジンの排気空燃比を検出する手段と、
過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段と、
これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段と、
この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数を演算する手段と、
カットオフ周波数に対する燃料性状推定値の特性を予め設定する手段と、
前記演算されたカットオフ周波数からこの特性を検索することにより燃料性状推定値を演算する手段と、
この燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段と、
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流 に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を 利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する 装置を備える場合に、パージ中である
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁 下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新 気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入 する装置を備える場合に、パージ禁止中かつパージを禁止してよりディレイ 期間が経過していない状態である
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのON時である
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配不安定域である
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりデ ィレイ期間が経過していない状態である
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてより ディレイ期間が経過していない状態である
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバル ブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態で ある
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中で ある
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつ ロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカ バーよりディレイ期間が経過していない状態である
この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が前記状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段と
を設けたことを特徴とする燃料性状検出装置。Means for calculating the fuel supply amount according to the engine operating conditions;
Means for supplying this amount of fuel to the engine;
Means for detecting the exhaust air-fuel ratio of the engine;
Means for sampling the fuel supply amount at the time of transition, sampling the exhaust air / fuel ratio response waveform data with respect to the fuel supply amount with the currently used fuel, using the exhaust air / fuel ratio as an output;
Based on these input / output data, means for identifying the plant model for the fuel used by adjusting the parameters of the plant model constructed in advance so that the prediction error with the reference model is small;
Means for calculating a cutoff frequency of the identified plant model;
Means for presetting the property of the fuel property estimate with respect to the cutoff frequency;
Means for calculating a fuel property estimated value by retrieving this characteristic from the calculated cutoff frequency;
Means for determining whether the region in which the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to factors other than the fuel property is any one of the following states 1 to 15 ;
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister Purging when equipped with a device that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister When equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe , the purge period is prohibited and the delay period is longer than the purge is prohibited. It has not passed
Condition 3: if with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, an ON time of the brake switch
Condition 4: when equipped with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, OFF time and a brake switch of the brake switch is in a state that has not elapsed Delay period more turned OFF
Condition 5: when the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as parameters, is the cylinder distribution unstable region
Condition 6: When the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as a parameter, has not elapsed more de Irei period turned it and cylinder dispensing stable region in the cylinder partitioned stable range condition Is
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: When EGR device is provided, EGR is in progress
Condition 10: a case of providing the EGR device is in a state of Delay period more banned and EGR in EGR prohibition has not elapsed
Condition 11: a case of providing the swirl control valve is in a state that has not passed more delay periods to the swirl control valves in a closed state or an open state
State 12: When an automatic transmission with a lock-up mechanism is in the non-lockup
State 13: In a state where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut
Condition 15: a case of providing a fuel cut function, area delay period from and fuel Kattorika bar not in a fuel cut is in the state not elapsed exhaust air-fuel ratio by a factor other than the fuel property from the result of this determination is to change the A fuel property detection device comprising: means for prohibiting sampling of the input / output data when in any one of states 1 to 15 .
エンジンの排気空燃比を検出する手段と、
過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段と、
これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段と、
この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数を演算する手段と、
このプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数とを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段と、
この燃料性状の推定結果に基づいて前記燃料供給噴を演算する手段と、
前記燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段と、
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流 に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を 利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する 装置を備える場合に、パージ中である
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁 下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新 気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入 する装置を備える場合に、パージ禁止中かつパージを禁止してよりディレイ 期間が経過していない状態である
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのON時である
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配不安定域である
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりデ ィレイ期間が経過していない状態である
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてより ディレイ期間が経過していない状態である
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバル ブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態で ある
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中で ある
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつ ロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカ バーよりディレイ期間が経過していない状態である
この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が前記状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの燃料供給制御装置。Means for supplying the engine with a fuel supply amount corresponding to the engine operating conditions;
Means for detecting the exhaust air-fuel ratio of the engine;
Means for sampling the fuel supply amount at the time of transition, sampling the exhaust air / fuel ratio response waveform data with respect to the fuel supply amount with the currently used fuel, using the exhaust air / fuel ratio as an output;
Based on these input / output data, means for identifying the plant model for the fuel used by adjusting the parameters of the plant model constructed in advance so that the prediction error with the reference model is small;
Means for calculating a cutoff frequency of the identified plant model;
Means for comparing the cut-off frequency of the plant model and the cut-off frequency of the reference model to estimate the fuel property of the fuel used;
Means for calculating the fuel supply jet based on the estimation result of the fuel property;
Means for determining whether the region where the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to a factor other than the fuel property is any one of the following states 1 to 15 ;
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister Purging when equipped with a device that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister When equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe , the purge period is prohibited and the delay period is longer than the purge is prohibited. It has not passed
Condition 3: if with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, an ON time of the brake switch
Condition 4: when equipped with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, OFF time and a brake switch of the brake switch is in a state that has not elapsed Delay period more turned OFF
Condition 5: when the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as parameters, is the cylinder distribution unstable region
Condition 6: When the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as a parameter, has not elapsed more de Irei period turned it and cylinder dispensing stable region in the cylinder partitioned stable range condition Is
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: When EGR device is provided, EGR is in progress
Condition 10: a case of providing the EGR device is in a state of Delay period more banned and EGR in EGR prohibition has not elapsed
Condition 11: a case of providing the swirl control valve is in a state that has not passed more delay periods to the swirl control valves in a closed state or an open state
State 12: When an automatic transmission with a lock-up mechanism is in the non-lockup
State 13: In a state where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut
Condition 15: a case of providing a fuel cut function, area delay period from and fuel Kattorika bar not in a fuel cut is in the state not elapsed exhaust air-fuel ratio by a factor other than the fuel property from the result of this determination is to change the A fuel supply control device for an engine, comprising: means for prohibiting sampling of the input / output data in any one of states 1 to 15 .
エンジンの排気空燃比を検出する手段と、
過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段と、
これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段と、
この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数を演算する手段と、
このプラントモデルのカットオフ周波数と規範モデルのカットオフ周波数の差と許容範囲とを比較して前記使用燃料の燃料性状を推定する手段と、
この燃料性状の推定結果に基づいて前記燃料供給量を演算する手段と、
前記燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段と、
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流 に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を 利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する 装置を備える場合に、パージ中である
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁 下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新 気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入 する装置を備える場合に、パージ禁止中かつパージを禁止してよりディレイ 期間が経過していない状態である
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのON時である
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配不安定域である
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりデ ィレイ期間が経過していない状態である
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてより ディレイ期間が経過していない状態である
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバル ブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態で ある
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中で ある
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつ ロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカ バーよりディレイ期間が経過していない状態である
この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が前記状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの燃料供給制御装置。Means for supplying the engine with a fuel supply amount corresponding to the engine operating conditions;
Means for detecting the exhaust air-fuel ratio of the engine;
Means for sampling the fuel supply amount at the time of transition, sampling the exhaust air / fuel ratio response waveform data with respect to the fuel supply amount with the currently used fuel, using the exhaust air / fuel ratio as an output;
Based on these input / output data, means for identifying the plant model for the fuel used by adjusting the parameters of the plant model constructed in advance so that the prediction error with the reference model is small;
Means for calculating a cutoff frequency of the identified plant model;
Means for comparing the difference between the cutoff frequency of the plant model and the cutoff frequency of the reference model and an allowable range to estimate the fuel property of the fuel used;
Means for calculating the fuel supply amount based on the estimation result of the fuel property;
Means for determining whether the region where the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to a factor other than the fuel property is any one of the following states 1 to 15 ;
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister Purging when equipped with a device that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister When equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe , the purge period is prohibited and the delay period is longer than the purge is prohibited. It has not passed
Condition 3: if with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, an ON time of the brake switch
Condition 4: when equipped with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, OFF time and a brake switch of the brake switch is in a state that has not elapsed Delay period more turned OFF
Condition 5: when the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as parameters, is the cylinder distribution unstable region
Condition 6: When the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as a parameter, has not elapsed more de Irei period turned it and cylinder dispensing stable region in the cylinder partitioned stable range condition Is
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: When EGR device is provided, EGR is in progress
Condition 10: a case of providing the EGR device is in a state of Delay period more banned and EGR in EGR prohibition has not elapsed
Condition 11: a case of providing the swirl control valve is in a state that has not passed more delay periods to the swirl control valves in a closed state or an open state
State 12: When an automatic transmission with a lock-up mechanism is in the non-lockup
State 13: In a state where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut
Condition 15: a case of providing a fuel cut function, area delay period from and fuel Kattorika bar not in a fuel cut is in the state not elapsed exhaust air-fuel ratio by a factor other than the fuel property from the result of this determination is to change the A fuel supply control device for an engine, comprising: means for prohibiting sampling of the input / output data in any one of states 1 to 15 .
エンジンの排気空燃比を検出する手段と、
過渡時に前記燃料供給量を入力、前記排気空燃比を出力として現在の使用燃料での前記燃料供給量に対する排気空燃比の応答波形のデータをサンプリングする手段と、
これら入出力データに基づいて、予め構築したプラントモデルのパラメータを規範モデルとの予測誤差が小さくなるように調整することにより、前記使用燃料に対するプラントモデルを同定する手段と、
この同定されたプラントモデルのカットオフ周波数を演算する手段と、
カットオフ周波数に対する燃料性状推定値の特性を予め設定する手段と、
前記演算されたカットオフ周波数からこの特性を検索することにより燃料性状推定値を演算する手段と、
この燃料性状推定値に基づいて前記燃料供給量を演算する手段と、
前記燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が次の状態1から状態15までのいずれか一つの状態であるかどうかを判定する手段と、
状態1:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、パージONの条件でパージ弁を開き、絞り弁下流 に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新気を 利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入する 装置を備える場合に、パージ中である
状態2:燃料タンク内で蒸発する燃料蒸気をキャニスターに導いてキャニスター内の 活性炭に吸着させておき、所定の運転条件になるとパージ弁を開き、絞り弁 下流に発達する吸入負圧と、キャニスターに設けられる大気導入路からの新 気を利用して、活性炭に吸着している燃料蒸気を離脱させて吸気管内に導入 する装置を備える場合に、パージ禁止中かつパージを禁止してよりディレイ 期間が経過していない状態である
状態3:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのON時である
状態4:絞り弁下流に発達する負圧を利用するブレーキ倍力装置を備える場合に、ブ レーキスイッチのOFF時かつブレーキスイッチがOFFとなってよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態5:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配不安定域である
状態6:気筒分配不安定域をエンジンの負荷と回転数をパラメータとして予め定めて いる場合に、この気筒分配安定域でありかつ気筒分配安定域になってよりデ ィレイ期間が経過していない状態である
状態7:失火判定機能を備える場合に、失火判定時である
状態8:失火判定機能を備える場合に、非失火判定時かつ失火判定が解除されてより ディレイ期間が経過していない状態である
状態9:EGR装置を備える場合に、EGR中である
状態10:EGR装置を備える場合に、EGR禁止中かつEGRを禁止してよりディ レイ期間が経過していない状態である
状態11:スワールコントロールバルブを備える場合に、スワールコントロールバル ブを閉状態または開状態にしてよりディレイ期間が経過していない状態で ある
状態12:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、非ロックアップ中で ある
状態13:ロックアップ機構付きの自動変速機を備える場合に、ロックアップ中かつ ロックアップしてよりディレイ期間が経過していない状態である
状態14:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中である
状態15:燃料カット機能を備える場合に、燃料カット中でなくかつ燃料カットリカ バーよりディレイ期間が経過していない状態である
この判定結果より燃料性状以外の要因で排気空燃比が変動する領域が前記状態1から状態15までのいずれか一つの状態である場合に前記入出力データのサンプリングを禁止する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの燃料供給制御装置。Means for supplying the engine with a fuel supply amount corresponding to the engine operating conditions;
Means for detecting the exhaust air-fuel ratio of the engine;
Means for sampling the fuel supply amount at the time of transition, sampling the exhaust air / fuel ratio response waveform data with respect to the fuel supply amount with the currently used fuel, using the exhaust air / fuel ratio as an output;
Based on these input / output data, means for identifying the plant model for the fuel used by adjusting the parameters of the plant model constructed in advance so that the prediction error with the reference model is small;
Means for calculating a cutoff frequency of the identified plant model;
Means for presetting the property of the fuel property estimate with respect to the cutoff frequency;
Means for calculating a fuel property estimated value by retrieving this characteristic from the calculated cutoff frequency;
Means for calculating the fuel supply amount based on the estimated fuel property value;
Means for determining whether the region where the exhaust air-fuel ratio fluctuates due to a factor other than the fuel property is any one of the following states 1 to 15 ;
State 1: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed on the activated carbon in the canister, the purge valve is opened under the purge ON condition, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister Purging when equipped with a device that uses fresh air from the air introduction path to separate the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduce it into the intake pipe
State 2: The fuel vapor that evaporates in the fuel tank is guided to the canister and adsorbed to the activated carbon in the canister, the purge valve is opened when the predetermined operating condition is reached, the suction negative pressure developed downstream of the throttle valve , and the canister When equipped with a device that uses fresh air from the installed air introduction path to release the fuel vapor adsorbed on the activated carbon and introduces it into the intake pipe , the purge period is prohibited and the delay period is longer than the purge is prohibited. It has not passed
Condition 3: if with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, an ON time of the brake switch
Condition 4: when equipped with a brake booster that utilizes negative pressure to develop in the downstream throttle valve, OFF time and a brake switch of the brake switch is in a state that has not elapsed Delay period more turned OFF
Condition 5: when the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as parameters, is the cylinder distribution unstable region
Condition 6: When the cylinders distribution unstable region has a predetermined number of rotation and the load of the engine as a parameter, has not elapsed more de Irei period turned it and cylinder dispensing stable region in the cylinder partitioned stable range condition Is
State 7: When a misfire determination function is provided, it is a misfire determination time.
State 8: When the misfire determination function is provided, the delay period has not elapsed since the misfire determination is canceled and the misfire determination is canceled.
State 9: When EGR device is provided, EGR is in progress
Condition 10: a case of providing the EGR device is in a state of Delay period more banned and EGR in EGR prohibition has not elapsed
Condition 11: a case of providing the swirl control valve is in a state that has not passed more delay periods to the swirl control valves in a closed state or an open state
State 12: When an automatic transmission with a lock-up mechanism is in the non-lockup
State 13: In a state where an automatic transmission with a lock-up mechanism is provided, the delay period has not elapsed since the lock-up and the lock-up.
State 14: When a fuel cut function is provided, the fuel is being cut
Condition 15: a case of providing a fuel cut function, area delay period from and fuel Kattorika bar not in a fuel cut is in the state not elapsed exhaust air-fuel ratio by a factor other than the fuel property from the result of this determination is to change the A fuel supply control device for an engine, comprising: means for prohibiting sampling of the input / output data in any one of states 1 to 15 .
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10665999A JP3697934B2 (en) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | Fuel property detection device and engine fuel supply control device |
| DE10017100A DE10017100B4 (en) | 1999-04-06 | 2000-04-06 | System for detecting a fuel property |
| US09/545,166 US6363313B1 (en) | 1999-04-06 | 2000-04-06 | Fuel property detecting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10665999A JP3697934B2 (en) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | Fuel property detection device and engine fuel supply control device |
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Family Applications (1)
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| CN121205801B (en) * | 2025-11-26 | 2026-02-27 | 卓品智能科技无锡股份有限公司 | Method, apparatus and medium for controlling injection of mixed fuel engine |
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1999
- 1999-04-14 JP JP10665999A patent/JP3697934B2/en not_active Expired - Lifetime
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